Supernovae sind das hellste Phänomen im aktuellen Universum. Bis vor kurzem dachten Astronomen, sie hätten so ziemlich Supernovae herausgefunden; Sie könnten sich entweder aus dem direkten Zusammenbruch eines massiven Kerns oder dem Umkippen der Chandrasekhar-Grenze als Nachbar eines weißen Zwergs bilden. Diese Methoden schienen gut zu funktionieren, bis Astronomen ab SN 2005ap „ultra-leuchtende“ Supernovae entdeckten. Die üblichen Verdächtigen konnten solche hellen Explosionen nicht erzeugen, und Astronomen suchten nach neuen Methoden sowie nach neuen ultrahellen Supernovae, um diese Ausreißer besser verstehen zu können. Vor kurzem hat die automatisierte Himmelsvermessung Pan-STARRS zwei weitere Punkte erzielt.
Seit 2010 führt das Panorama-Vermessungsteleskop- und Schnellreaktionssystem (Pan-STARR) Beobachtungen auf dem Mount Haleakala durch und wird von der Universität von Hawaii kontrolliert. Seine Hauptaufgabe ist es, nach Objekten zu suchen, die eine Bedrohung für die Erde darstellen können. Zu diesem Zweck wird wiederholt der Nordhimmel gescannt, wobei 10 Flecken pro Nacht betrachtet und verschiedene Farbfilter durchlaufen werden. Während es auf diesem Gebiet sehr erfolgreich war, können die Beobachtungen auch verwendet werden, um Objekte zu untersuchen, die sich auf kurzen Zeitskalen ändern, wie z. B. Supernovae.
Die erste der beiden neuen Supernovae, PS1-10ky, explodierte bereits, als Pan-STARRS in Betrieb genommen wurde. Daher war die Helligkeitskurve unvollständig, da sie in der Nähe der Spitzenhelligkeit entdeckt wurde und keine Daten vorhanden sind, um sie beim Aufhellen einzufangen . Für die zweite, PS1-10awh, hat das Team jedoch beim Aufhellen gefangen und eine vollständige Lichtkurve für das Objekt erstellt. Durch die Kombination der beiden konnte sich das Team unter der Leitung von Laura Chomiuk vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ein umfassendes Bild davon machen, wie sich diese titanischen Supernovae verhalten. Da sie mit mehreren Filtern beobachtet wurden, konnte das Team außerdem verstehen, wie die Energie verteilt wurde. Darüber hinaus konnte das Team andere Instrumente, einschließlich Gemini, verwenden, um spektroskopische Informationen zu erhalten.
Die beiden neuen Supernovae sind in vielerlei Hinsicht den anderen zuvor entdeckten ultra-leuchtenden Supernovae sehr ähnlich, einschließlich SN 2010gx und SCP 06F6. Alle diese Objekte waren außergewöhnlich hell mit geringer Absorption in ihren Spektren. Das Wenige, was sie hatten, war auf teilweise ionisierten Kohlenstoff, Silizium und Magnesium zurückzuführen. Die durchschnittliche Peakhelligkeit betrug -22,5 Größen, wobei Supernovae als typischer Kernkollaps einen Peak um -19,5 aufwiesen. Das Vorhandensein dieser Linien ermöglichte es den Astronomen, die Expansionsgeschwindigkeit für die neuen Objekte mit 40.000 km / s zu messen und einen Abstand zu diesen Objekten von etwa 7 Milliarden Lichtjahren zu platzieren (frühere ultraleuchtende Supernovae wie diese waren zwischen 2 und 5 Milliarden Licht Jahre).
Aber was könnte diese Leviathaner antreiben? Das Team betrachtete drei Szenarien. Der erste war der radioaktive Zerfall. Die Gewalt von Supernovae-Explosionen injiziert Atomkerne mit zusätzlichen Protonen und Neutronen, wodurch instabile Isotope entstehen, die schnell zerfallen und sichtbares Licht abgeben. Dieser Prozess ist im Allgemeinen mit dem Ausblenden von Supernovae verbunden, da dieser Zerfallsprozess langsam abklingt. Auf der Grundlage der Beobachtungen gelangte das Team jedoch zu dem Schluss, dass es nicht möglich sein sollte, ausreichende Mengen der radioaktiven Elemente zu erzeugen, die zur Berücksichtigung der beobachteten Helligkeit erforderlich sind.
Eine andere Möglichkeit war, dass ein schnell rotierender Magnetar eine schnelle Änderung seiner Rotation erfuhr. Diese plötzliche Änderung würde große, große Materialbrocken von der Oberfläche abwerfen, die im Extremfall der beobachteten Expansionsgeschwindigkeit dieser Objekte entsprechen könnten.
Schließlich betrachtet das Team eine typischere Supernova, die sich zu einem relativ dichten Medium ausdehnt. In diesem Fall würde die von der Supernova erzeugte Stoßwelle mit der Wolke um den Stern interagieren und die kinetische Energie würde das Gas erwärmen und es zum Glühen bringen. Auch dies konnte viele der beobachteten Merkmale der Supernova reproduzieren, erforderte jedoch, dass der Stern kurz vor der Explosion große Mengen an Material abwirft. Es wird vermutet, dass dies ein häufiges Vorkommen bei massiven leuchtend blauen variablen Sternen ist, die im nahe gelegenen Universum beobachtet werden. Das Team stellt fest, dass diese Hypothese getestet werden kann, indem nach Funkemissionen gesucht wird, wenn die Stoßwelle mit dem Gas interagiert.
