Astrofysiker har upptäckt en överraskande mångfald i de sätt på vilka vita dvärgstjärnor exploderar i rymden efter att ha utvärderat nästan 4 000 sådana händelser som fångats i detalj av en nästa generations astronomisk himmelsundersökning. Deras resultat kan hjälpa oss att mer exakt mäta avstånd i universum och öka vår kunskap om ”mörk energi”.
De dramatiska explosionerna av vita dvärgstjärnor i slutet av deras liv har i årtionden spelat en central roll i studiet av mörk energi – den mystiska kraft som är ansvarig för universums accelererande expansion. De är också ursprunget till många grundämnen i vårt periodiska system, t.ex. titan, järn och nickel, som bildas under de extremt täta och heta förhållanden som råder under deras explosioner.
En viktig milstolpe har uppnåtts i vår förståelse av dessa explosiva transienter med publiceringen av ett stort dataset och tillhörande 21 publikationer i en specialutgåva av Astronomy & Astrophysics.
Detta unika dataset med nästan 4.000 närliggande supernovor är många gånger större än tidigare liknande sampel och har möjliggjort avgörande genombrott i förståelsen av hur dessa vita dvärgar exploderar. Samplet togs fram av Zwicky Transient Facility (ZTF), en Caltech-ledd astronomisk himmelsundersökning, med nyckelmedverkan av forskare vid Trinity College Dublin, under ledning av professor Kate Maguire vid School of Physics.
”Tack vare ZTF:s unika förmåga att snabbt och djupt skanna himlen har det varit möjligt att upptäcka nya explosioner av stjärnor som är upp till en miljon gånger svagare än de svagaste stjärnor som är synliga med blotta ögat”, säger professor Maguire.
Ett av de viktigaste resultaten, lett av gruppen vid Trinity, är upptäckten att det finns flera exotiska sätt som vita dvärgar kan explodera på, inklusive i kollisioner mellan två stjärnor i lysande stjärnspektakel, samt kannibalism av stjärnor av deras följeslagare i dubbelstjärnesystem.
Detta är endast möjligt med detta urval tack vare möjligheten att upptäcka mycket svaga blippar i kombination med stora urvalsstorlekar. Och den överraskande mångfalden kan få konsekvenser för användningen av dessa supernovor för att mäta avstånd i universum, eftersom begränsningarna av egenskaperna hos mörk energi kräver att dessa explosioner kan standardiseras.
”De många olika sätt som vita dvärgstjärnor kan explodera på är mycket större än vad som tidigare förväntats, vilket resulterar i explosioner som varierar från att vara så svaga att de knappt är synliga till andra som är tillräckligt ljusstarka för att kunna ses i många månader eller år efteråt”, säger professor Maguire.
Mer information om projektet: Astronomy & Astrophysics (2025).