A hatalmas sztárok drámaian véget vetnek életüknek. Miután a magjukban mélyen elfogyott a nukleáris fűtőanyag, többé nincs kifelé nyomás a gravitáció ellen, és a csillag összeomlik. De míg a belső rétegek beesnek, és fekete lyukat vagy neutroncsillagot alkotnak, a külső rétegek gyorsabban esnek le, eltalálják a belső rétegeket, és egy hatalmas szupernóva-robbanásban visszapattannak.
Ez a tankönyvi meghatározás. Néhány ilyen szupernóva azonban dacol a magyarázattal. 2011-ben egy ilyen robbanás, az SN 2011dh, áthatolt a Whirlpool galaxison, amely nagyjából 24 millió fényévnyire van tőle. Abban az időben a csillagászok értetlenül álltak. De most a NASA-nak köszönhetően Hubble Űrteleszkóp , felfedezték ennek a ritka szupernóvának egy társcsillagát, és összeillesztik az utolsó puzzle-darabokat.
Az SN 2011dh egy IIb típusú szupernóva, amely szokatlan abból a szempontból, hogy nagyon kevés hidrogént tartalmaz, és a tankönyvi meghatározás alapján megmagyarázhatatlan. Ennek ellenére a csillagászok fényt deríthetnek az őscsillagra a HST archivált képeinek átkutatásával. A HST rengeteg adatának és annak a ténynek köszönhetően, hogy gyakran megfigyeli a Whirlpool galaxist, két független kutatócsoport egyaránt észlelt egy forrást – egy sárga szuperóriás csillagot – a megfelelő helyen.
De a csillagászok nem gondolják, hogy a sárga szuperóriás csillagok képesek szupernóvává válni… legalábbis nem elszigetelten.
Ezen a ponton vita alakult ki a csillagászati közösségen belül. Számos szakértő azt javasolta, hogy a megfigyelés hamis kozmikus elrendezés, és hogy a tényleges ős egy láthatatlan hatalmas csillag. Más szakértők szerint az ős a sárga szuperóriás lehetett, de egy kettős csillagrendszerhez kellett tartoznia.
Amikor egy kettős rendszerben egy hatalmas csillag túlcsordul a Roche-lebenyén – azon a csillagon kívüli területen, ahol a gravitáció dominál –, anyagot önthet kisebb társára, így elveszíti hidrogénburkáját és tömege csökken.
Abban az időben, amikor a tömegdonor felrobban, a kísérőcsillagnak hatalmas kék csillagnak kell lennie, amely anyagot nyert a tömegátvitel során. Magas hőmérséklete azt is okozza, hogy többnyire ultraibolya tartományban sugározzon, így láthatatlanná válik a látható képeken.
Ezért Gastón Folatelli, a Kavli Univerzum Fizikai és Matematikai Intézetének (IPMU) munkatársa és munkatársai úgy döntöttek, hogy egy második pillantást vetnek a titokzatos szupernóvára ultraibolya fényben. És megfigyeléseik megfeleltek az elvárásaiknak. Az eredeti szupernóva elhalványult, és egy másik pontforrás vette át a helyét.
„Csillagászi pályafutásom egyik legizgalmasabb pillanata az volt, amikor megjelenítettem az újonnan érkezett HST-képeket, és ott láttam az objektumot, ahol azt mindvégig vártuk” – mondta Folatelli egy sajtóközleményben.
A kutatás bemutatja az elmélet és a megfigyelés bonyolult kölcsönhatását. A csillagászok gyakran támaszkodnak elméletekre, jóval azelőtt, hogy megszerezték volna a helyes megfigyelések biztosításához szükséges technológiát, vagy éveket töltenek azzal, hogy bonyolult elméleti modellezéssel megmagyarázzák a furcsa megfigyeléseket. Gyakrabban azonban a kettő együtt létezik, miközben az elmélet és a megfigyelés össze-vissza viccelődik.
Az eredményeket az Astrophysical Journal Letters-ben tették közzé, és azok online elérhető.