ככל שמתרחשות תופעות אסטרונומיות, סופרנובות הן המרתקות והמרהיבות ביותר. תהליך זה מתרחש כאשר סוגים מסוימים של כוכבים מגיעים לסוף תוחלת החיים שלהם, שם הם מתפוצצים ומשליכים את שכבותיהם החיצוניות. בזכות דורות של מחקר, אסטרונומים הצליחו לסווג את הסופרנובות הנצפות ביותר לאחת משתי קטגוריות (סוג I ו- Type II) ולקבוע אילו סוגים של כוכבים הם אבות המחלה עבור כל אחד מהם.
עם זאת, עד כה, אסטרונומים לא הצליחו לקבוע איזה סוג של כוכב מוביל בסופו של דבר לסופרנובה מסוג Ic - מיוחדת בכיתה בה כוכב עובר התמוטטות גרעין לאחר שהופשט ממימן והליום. אך הודות למאמציהם של שני צוותים של אסטרונומים שעמדו על נתונים ארכיוניים מהקבוצה טלסקופ החלל האבל, מדענים מצאו כעת את הכוכב המבוקש והארוך שגורם לסופרנובה מסוג זה.
בעיקרון, נחשבים סופרנובות מסוג I שנובעות ממערכות בינאריות המורכבות מגמד לבן וכוכב נלווה המסתובב זה בזה. עם הזמן, הגמד הלבן יתחיל לסנן חומר מהלוויה עד שתגיע מסה קריטית. הגמד הלבן הארוז יתר על המידה חווה קריסת ליבה ומתפוצץ בהתפרצות בהירה להפליא של חומר ואנרגיה.
במקרה של סופרנובות מסוג Ic, המהוות כ -20% מכוכבים מאסיביים המתפוצצים מהתמוטטות ליבה, הכוכב איבד את שכבת המימן החיצונית שלו ואת מרבית הליום שלו. על פי ההערכה, כוכבים אלה הם המסיביים הידועים ביותר - עם לפחות 30 מסות שמש - ונשארים בהירים גם לאחר שפיכת שכבותיהם החיצוניות. לכן זו הייתה תעלומה מדוע אסטרונומים לא הצליחו לאתר אחד לפני שהיא עשתה סופרנובה.
למרבה המזל, בשנת 2017 נצפתה סופרנובה מסוג Ic המתרחשת בתוך מקבץ של כוכבים צעירים בגלקסיית הספירלה NGC 3938, שנמצאת בערך 65 מיליון שנות אור משם. התגלית הראשונית נעשתה על ידי אסטרונומים במצפה הכוכבים טנגרה באריזונה, אך שני צוותי האסטרונומים פנו ל האבל כדי לאתר את המיקום המדויק של המקור.
הצוות הראשון, בראשותו של שוילר ד. ואן דיק - מדען מחקר בכיר במרכז העיבוד והניתוח האינפרא אדום של קלטק (IPAC) - צילם את הסופרנובה הצעירה ביוני 2017 עם של האבל מצלמה רחבה שדה 3 (WFC 3). לאחר מכן הם השתמשו בתמונה זו כדי לאתר את בן האב המועמד בארכיב האבל תמונות שצולמו ב- NGC 3938 בדצמבר 2007.
הצוות השני, בראשותו של צ'ארלס קילפטריק מאוניברסיטת סנטה קרוז מאוניברסיטת קליפורניה, צפה בסופרנובה ביוני 2017 בתמונות אינפרא אדום באמצעות אחד הטלסקופים בגובה 10 מ 'באתר ה- W.M. מצפה הכוכבים של קק בהוואי. לאחר מכן הצוות ניתח את אותו ארכיון האבל תמונות כצוותו של ואן דיק כדי לחשוף את המקור האפשרי.
שתי הקבוצות פרסמו מחקרים שהצביעו על כך שאב הצאצא הוא ככל הנראה סופר-כחול שנמצא באחת מזרועות הספירלה של NGC 3938. כפי שציין ואן דיק בהודעה לעיתונות של נאס"א לאחרונה, "למצוא אבות בנאמנות של סופרנובה Ic הוא פרס גדול של חיפוש אבות. יש לנו לראשונה אובייקט מועמד שזוהה בבירור. "
העובדה שהסופרנובה (נקראה SN 2017ein) התגלה מלכתחילה הייתה גם ברת מזל, כפי שהסביר קילפטריק:
"התמזל מזלנו שהסופרנובה הייתה קרובה ומוארת מאוד, בהירה פי 5 עד 10 מסופרנובות מסוג IC אחרות, מה שאולי הקל על מצא את האב. אסטרונומים ראו הרבה סופרנובות מסוג Ic, אך הם רחוקים מכדי שהאבל יפתור. אתה צריך את אחד הכוכבים המסיביים והבהירים האלה בגלקסיה סמוכה כדי לצאת. נראה שרוב הסופרנובות מסוג Ic הן פחות מאסיביות ולכן פחות מוארות וזו הסיבה שלא הצלחנו למצוא אותן. "
בהתבסס על הערכתם של אברהם האב, הצוותים הציעו שתי אפשרויות לזהות המקור. מצד אחד, הם הציעו שזה יכול להיות כוכב חסון יחיד, שבין 45 ל 55 מסות שמש ששרפו בוהק מאוד וחם, מה שגרם לו לשרוף את שכבות המימן והליום החיצוניות שלו לפני שעבר קריסת כבידה.
אפשרות שנייה הייתה שהולדת הייתה מערכת בינארית מסיבית המורכבת מכוכב שהיה בין 60 ל -80 מסות שמש ובן לוויה שהיה 48 מסות שמש. בתרחיש זה, הכוכב המסיבי יותר הופשט משכבות המימן והליום שלו על ידי בן לווייתו לפני שהתפוצץ כסופרנובה.
האפשרות השנייה הייתה מעט הפתעה, מכיוון שהיא לא מצפה האסטרונומים בהתבסס על דגמים קיימים. כשמדובר בסופר-נובלות מסוג I, אסטרונומים מצפים שהמערכות הבינאריות יהיו מורכבות מכוכבים בעלי המונים הנמוכים, בדרך כלל כוכב נויטרונים עם בן לוויה שעזב את הרצף העיקרי שלו והתרחב והפך להיות ענק אדום.
גילוי אביה זו פתר אם כן משהו תעלומה עבור אסטרונומים. במשך זמן מה הם ידעו כי סופרנובות מסוג Ic היו חסרות מימן והליום ולא היו בטוחים מדוע. הסבר אפשרי אחד היה שהם הופשטו על ידי רוחות חזקות של חלקיקים טעונים. אך מעולם לא נמצאו עדויות לכך.
האפשרות הנוספת כללה זוגות בינאריים קרובים המקשרים בהם כוכב אחד הופשט משכבותיו החיצוניות לפני שהתפוצץ. אבל במקרה זה, הם גילו שהכוכב שהופשט מחומר היה עדיין מסיבי מספיק שהוא בסופו של דבר התפוצץ כסופרנובה מסוג Ic.
כפי שהסביר אורי פוקס, חוקר במכון המדע לטלסקופ החלל (STSI) בבולטימור וחבר בצוותו של ואן דיק:
"ניתוק שני התרחישים הללו לייצור סופרנובות מסוג Ic משפיע על ההבנה שלנו לגבי התפתחות כוכבית ויצירת כוכבים, כולל כיצד המוני הכוכבים מופצים כאשר הם נולדים, וכמה כוכבים נוצרים במערכות בינאריות אינטראקציות. ואלה שאלות שלא רק אסטרונומים שחוקרים סופרנובות רוצים לדעת, אלא כל האסטרונומים עוקבים אחריהם. "
שתי הקבוצות גם הצביעו על כך שלא יוכלו לאשר את זהותו של כוכב הצאצאים עד שהסופרנובה תדעך בעוד כשנתיים. נכון לעכשיו הם מקווים להשתמש בנאס"א טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), אשר אמור להשיק בשנת 2021, כדי לבדוק אם אבות האב עדיין בהירים מאוד (כצפוי) ולבצע מדידות מדויקות יותר של בהירותו ומסתו.
תגלית אחרונה זו לא רק ממלאת חלק מהחורים שבידיעה שלנו על אופן התנהגותם של כוכבים מסוימים כשהם מגיעים לסוף שלב הרצף הראשי שלהם, היא גם מספקת לאסטרונומים הזדמנות ללמוד יותר על היווצרותם והתפתחותם של כוכבים ביקום שלנו. . כאשר הטלסקופים של הדור הבא יהיו זמינים בשנים הקרובות, אסטרונומים מקווים להשיג תובנות חיוניות בשאלות אלה.
המחקר בראשותו של ואן דיק, שכותרתו "SN 2017ein and the First First Possible Identifier of Super Type Super Superova", הופיע ב כתב העת האסטרופיזי ביוני. המחקר השני, "צאצא פוטנציאלי לסופרנובה Type Ic 2017ein", הופיע במחקר הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה באוקטובר האחרון.
