Turkulaistutkijat mukana löytämässä äärimmäisen kirkkaita supernovaräjähdyksiä
Tutkijatohtori Erkki Kankareen johtama kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt uuden populaation äärimmäisen kirkkaita räjähdyksiä etäisistä galakseista. Kyseessä voi olla yksi kaikkien aikojen kirkkaimmista supernovaräjähdyksistä. Tutkimukseen osallistuu useita Turun yliopiston tutkijoita.
Tutkimus keskittyy kirkkaaseen räjähdykseen, joka löydettiin Havaijilla sijaitsevalla teleskoopilla osana koko taivaan kattavaa etsintäohjelmaa, jonka tavoitteena on löytää muuttuvia kohteita kuten supernovia eli massiivisten tähtien räjähdyksiä. Löydetyn räjähdyksen emogalaksi sijaitsee yli kolmen miljardin valovuoden etäisyydellä Maasta. Se on erittäin mielenkiintoinen muun muassa kirkkautensa ja emogalaksin ydinalueelle sijoittumisensa vuoksi. Kohdetta on seurattu useita vuosia.
– Kohteen säteilemä kokonaisenergia on tuhatkertainen verrattuna normaaleihin supernovaräjähdyksiin. Kohteen emogalaksi on myös aktiivinen niin sanottu Seyfert-galaksi, jonka ytimessä on noin kymmenen miljoonan Auringon massainen supermassiivinen musta aukko. Kohteen spektroskooppiset ominaisuudet, sekä hidas ja tasainen kirkkauden evoluutio osoittivat kuitenkin, että kyseessä ei ole normaali aktiivisen galaksin supermassiiviseen mustaan aukkoon liittyvä purkaus, Kankare kertoo.
Havaintoanalyysin pohjalta tutkijaryhmä päätyi kahteen eri vaihtoehtoon kohteesta. Jos kyseessä on yksi kaikkien aikojen kirkkaimmista supernovaräjähdyksistä, se on lähtöisin äärimmäisen massiivisesta tähdestä, jonka massa on vähintään useita kymmeniä tai jopa satoja Auringon massoja. Kyseessä voi myös olla tähden hajoaminen galaksiytimen supermassiivisen mustan aukon aiheuttamien vuorovesivoimien vaikutuksesta. Molemmissa tapauksissa havainnot viittaavat siihen, että kohteessa räjähdysmäisesti laajeneva materiaali törmäsi ympäröivässä avaruudessa olevaan tiheään kaasuun.
– Mikäli kyse on mustan aukon hajottamasta tähdestä, havainnot kertovat jotain uutta tällaisten kohteiden mekanismista, Kankare kiteyttää.
Työkaluja galaksien ominaisuuksien luotaamiseen
Tutkimuksessa esiteltiin myös viisi muuta löydettyä kohdetta, joilla on samankaltaiset ominaisuudet. Tutkimusryhmään kuulunut Turun yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksen professori Seppo Mattila kertoo, että uudet havainnot auttavat tutkijoita ymmärtämään paremmin maailmankaikkeutta.
– Tulevat havainnot uusista samankaltaisista kohteista mahdollistavat näiden erittäin suurienergisten räjähdysten paremman ymmärtämisen. Kohteiden valtavan kirkkauden ansiosta niitä voidaan myös käyttää tulevaisuudessa työkaluina luotaamaan galaksien ominaisuuksia kaukaisessa maailmankaikkeudessa, Mattila kuvailee.
Havainnot tehtiin pääosin 2.56 metrin NOT-teleskoopilla Kanariansaarten La Palmalla, joka on yksi maailman parhaista observatorioalueista. NOT:lla on tärkeä rooli sekä Suomessa tehtävälle tähtitieteen tutkimukselle että uuden tutkijasukupolven koulutuksessa. Joustavuutensa ansiosta NOT on kansainvälisesti erittäin kilpailukykyinen teleskooppi ja erinomaisesti soveltuva supernovien ja muiden transienttien havainnointiin.
Suomesta tutkimuksessa ovat mukana myös tohtori Tuomas Kangas sekä tohtorikoulutettavat Jussi Harmanen ja Thomas Reynolds Turun yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksen Tuorlan observatoriosta.
Tutkimukseen pohjautuva artikkeli A population of highly energetic transient events in the centres of active galaxies on ilmestynyt Nature Astronomy -lehdessä.
HK