Pressemeddelelse

Stjerneeksplosion med usædvanlig form afsløret blot en dag efter opdagelsen

12. november 2025

Hurtige observationer med European Southern Observatorys Very Large Telescope (ESOs VLT) har afsløret en stjernes eksplosive endeligt lige i det øjeblik eksplosionen brød igennem stjernens overflade. For første gang har astronomer set hvilken form en supernovaeksplosion har i sin første kortvarige fase. Blot en dag senere ville dette korte trin ikke have været observerbart, og opdagelsen hjælper med til at stille en hel række spørgsmål om, hvordan tunge stjerner eksploderer som supernovaer.

 Da supernovaeksplosionen SN 2024ggi først blev opdaget natten til 10. april 2024 lokaltid var Yi Yang, som er lektor ved Tsinghua universitetet i Beijing, Kina og førsteforfatter til denne nye artikel lige landet i San Francisco efter en langdistanceflyvning. Han måtte handle hurtigt. Tolv timer senere havde han sendt et observationsforslag til ESO, og efter en meget kort godkendelsesproces rettede man VLT-teleskopet i Chile mod supernovaen den 11 april, blot 26 timer efter den første registrering.

SN 2024ggi befinder sig i galaksen NGC 3621 i retning af stjernebilledet Hydra 'blot' 22 millioner lysår borte - og ret tæt på i astronomisk sammenhæng. Med et stort teleskop og det rette instrument, vidste det internationale forskerhold, at de havde en sjælden mulighed for at følge eksplosionens forløb kort efter at den begndte. "De første VLT observationer fulgte den fase, hvor stof, som er accelereret af eksplosionen i stjernens centrum skød ud igennem stjernens overflade. Igennem nogle få timer kunne stjernens form og eksplosionen følges på samme tid," siger Dietrich Baade, som er ESO-astronom i Tyskland, og som er medforfatter på artiklen, som offentliggøres i dag i Science Advances.

"En supernovaeksplosions form giver grundliggende oplysninger om stjerners udvikling og de fysiske processer, som fører frem til dette kosmiske fyrværkeri," forklarer Yang. Der er stadig debat om, hvordan tunge stjerners supernovaeksplosioner foregår i detaljer. Det er stjerner, som er mere end otte gange tungere en Solen. Stjernen var inden eksplosionen en rød superkæmpe stjerne med en vægt på imellem 12 og 15 gange Solens, og en radius, som er 500 gange større, så SN 24ggi er et klassisk eksempel på en tung stjernes eksplosion.

Vi véd, at en typisk stjerne hele livet igennem holder sin kugleform, fordi der er en meget præcis balance imellem tyngdekræfterne, som søger at presse stjernen sammen, og trykket indefra, fra de kerneprocesser, som foregår i det indre, som søger at udvide den. Når stjernen løber tør for sine sidste brændstofreserver begynder kernemotoren at hakke. For tunge stjerner er det begyndelsen til enden som supernova: den døende stjernes kerne kollapser, og skallerne af gasarter omkring den falder in imod midten fra alle sider, og bliver sendt udad igen med et kraftigt skub i alle retninger. Mødet imellem det indfaldende stof og det, som er på vej udad skaber et voldsomt chok, som så bevæger sig udad, og som i sidste ende ødelægger stjernen.

Når chokbølgen bryder igennem overfladen frigøres der enorme energimængder - supernovaen lyser op, og kan observeres. I en kort periode kan man studere supernovaens overgangsform i denne udbrudsfase, inden eksplosionen begynder at vekselvirke med det stof, som omgiver den døende stjerne.

Det er dette, som astronomerne nu har haft held til for aller første gang med ESOs VLT med en teknik, som kaldes 'spektropolarimetri'. "Spektropolarimetri giver os oplysninger om eksplosionens form på en måde, som ander observationer ikke kan, fordi området, hvor det sker er så småt," siger Lifan Wang, som er medforfatter og professor ved Texas A&M universitetet i USA. Han var studerende ved ESO i starten af sin astronomiske karriere. Selv om den eksploderende stjerne blot ses som et enkelt punkt, bærer lysets polarisering skjulte spor af dens facon, og det er det, forskerholdet har opklaret. [1] 

Det eneste sted på den sydlige halvkugle af Jorden, hvorfra man kan se formen for en supernova på denne måde er ved at måle med instrumentet FORS2 monteret på VLT. Med data fra FORS2 fandt astronomerne ud af, at det første stofudbrud havde form som en oliven. Efterhånden som eksplosione arbejdede sig udad og kolliderede med stoffet omkring stjernen, blev formen fladet ud, men stadig med den samme symmetriakse. "Disse resultater tyder på en fælles fysisk mekanisme, som er bestemmende for mange tunge stjerners eksplosion, hvor vi også ser en veldefineret aksesymmetri, som bibeholdes over lange tidsrum og afstande," ifølge Yang.

Med den viden kan astronomerne allerede udelukke nogen af de nuværende supernovamodeller, og tilføje ny viden for at forbedre andre, så vi får bedre indsigt i de tunge stjerners voldsomme død. "Denne opdagelse ændrer ikke blot vores forståelse af stjerneeksplosioner, men den demonstrerer også, hvad der kan opnås, når videnskaben får lov at krydse grænser," siger medforfatter og ESO astronom Ferdinando Patat. "Det er en stærk påmindelse om, at nysgerrighed, samarbejde og hurtige reaktioner kan afsløre dyb viden om fysikken bag vores Univers."

Noter

[1] Lyspartikler (fotoner) har en egenskab, som kaldes polarisering. Ved en kugleform, som de fleste stjerner har, vil de enkelte fotoners polarisering midle hinanden ud, så nettopolariseringen fra en stjerne er nul. Når astronomerne måler en polarisering, som ikke er nul, kan de bruge målingerne til at beregne noget om facon for det objekt  - en stjerne eller en supernova - som har udsendt lyset.

Mere information

Forskningeresultaterne her bliver offentliggjort i dag i Science Advances (doi: 10.1126/sciadv.adx2925). 

Forskerholdet består af Y. Yang (Department of Physics, Tsinghua University, Kina [Tsinghua University]), X. Wen (School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University, Kina [Beijing Normal University] and Tsinghua University), L. Wang (Department of Physics and Astronomy, Texas A&M University, USA [Texas A&M University] and George P. and Cynthia Woods Mitchell Institute for Fundamental Physics & Astronomy Texas A&M University, USA [IFPA Texas A&M University]), D. Baade (European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere, Tyskland [ESO]), J. C. Wheeler (University of Texas at Austin, USA), A. V. Filippenko (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, USA [UC Berkeley] and Hagler Institute for Advanced Study, Texas A&M University, USA), A. Gal-Yam (Department of Particle Physics and Astrophysics, Weizmann Institute of Science, Israel), J. Maund (Department of Physics, Royal Holloway, University of London, United Kingdom), S. Schulze (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics, Northwestern University, USA), X. Wang (Tsinghua University), C. Ashall (Department of Physics, Virginia Tech, USA and Institute for Astronomy, University of Hawai’i at Manoa, USA), M. Bulla (Department of Physics and Earth Science, University of Ferrara, Italien and INFN, Sezione di Ferrara, Italien and INAF, Osservatorio Astronomico d’Abruzzo, Italien), A. Cikota (Gemini Observatory/NSF NOIRLab, Chile), H. Gao (Beijing Normal University and Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University, Kina), P. Hoeflich (Department of Physics, Florida State University, USA), G. Li (Tsinghua University), D. Mishra (Texas A&M University and IFPA Texas A&M University), Ferdinando Patat (ESO), K. C. Patra (California and Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, Santa Cruz, USA), S. S. Vasylyev (UC Berkeley), S. Yan (Tsinghua University). 

Det europæiske Sydobservatorium (ESO) giver forskere Verden over mulighed for at opklare Universets hemmeligheder til glæde for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse, og dem bruger astronomerne til at takle spændende spørgsmål og sprede begejstringen for astronomi, og til at fremme det internationale astronomiske samarbejde. ESO blev i 1962 stiftet som et fælles regeringsprojekt, og i dag er der 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Schweiz, Sverige, Tjekkiet, Tyskland, Det forenede Kongerige og Østrig), samt værtsnationen Chile og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter og besøgscenter og planetarium; ESO Supernova befinder sig i Garching tæt ved München i Tyskland, og vore teleskoper befinder sig i Chiles Atacamaørken, hvor der der fantastiske muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorieområder: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden oversigtsteleskoper som for eksempel VISTA. I Paranalområdet er ESO desuden vært og driftsansvarlig for den sydlige del af Cherenkov Telscope Array Observatory, som er Verdens største og mest følsomme gammastrålingsobservatorium. Sammen med en række internationale partnere driver ESO ALMA på Chajnantor. Det er et anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområdet. På Cerro Armazones nær ved Paranal bygger vi "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. På vore kontorer i Santiago, Chile yder vi støttefunktioner i landet, og vi samarbejder med chilenske partnere og samfundet i sin helhed.

Links

• Hele forskningsartiklen

·  Fotos af VLT 

·  Lær mere om ESOs Extremely Large Telescope på vores tema website og press kit 

·  For journalister: du kan abonnere på vore pressemeddelelser under embargo og på dit eget sprog 

·  For forskerne: Har du en god historie? så giv os et tip 

• ·  Undersøgelse bekræfter, at der sker stor skade, hvis et industrikomples bliver bygget nær ParanalFor scientists: got a story? Pitch your research: https://www.eso.org/public/news/pitch-your-research/ 
• New ESO analysis confirms severe damage from industrial complex planned near Paranal 

Kontakter

Yi Yang
Department of Physics, Tsinghua University,
Beijing, China
Tel: +86 13581896137
E-mail: yi_yang@mail.tsinghua.edu.cn, yiyangtamu@gmail.com

Dietrich Baade
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 6096 295
E-mail: dbaade@eso.org

Lifan Wang
Department of Physics & Astronomy, College of Arts & Sciences, Texas A&M University
College Station, Texas, United States
E-mail: lifan@tamu.edu

Ferdinando Patat
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6744
E-mail: fpatat@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2520 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.