Når man kaster en sten i vandet, opstår der et fascinerende mønster af krusninger og det samme sker med lys fra en lysende stjerne eller supernova: Der reflekteres af tætte støvlag i rummet, skaber ringe af lys kaldet lysekkoer! Selv om de sjældent opfanges, er lysekkoer et interessant forskningsområde, da de fortæller os en masse om de mekanismer, der er involveret i stjerners og galaksers dannelse og udvikling. 

I en artikel publiceret i Astrophysical Journal Letters har astronom Maximilian D. Stritzinger et al. fra Aarhus Universitet undersøgt lysekkoer i forbindelse med en supernova (en stjerne, der eksploderer). De skabte en sekvens af billeder med Hubble Space Telescope, der dokumenterer fremkomsten og udviklingen af flere lysekkoer i forbindelse med supernova (SN) 2016adj, der er placeret i den ikoniske støvbane i den nærliggende og hidtil mest undersøgte galakse kaldet Centaurus A. Disse billeder har en høj vinkelopløsning og strækker sig over 1.900 dage, hvilket er en meget længere tidsskala end tidligere observationer af lysekkoer. 

Lysekkoer kan bruges til at studere egenskaberne ved de objekter, der frembringer dem, f.eks. deres afstand fra Jorden, samt oplysninger om de støvlag, der frembringer lysekkoerne, f.eks. deres forgrundsafstand fra supernovaen, tykkelse og geometri. Et berømt eksempel på et lysekko er det, der blev observeret omkring stjernen V838 Monocerotis i 2002. Lysekkoet afslørede, at stjernen havde været udsat for et dramatisk udbrud, muligvis forårsaget af en kollision med en anden stjerne eller en planet. 

I denne undersøgelse analyserede forskerne dataene fra Hubble-billederne og fastslog oprindelsen af lysekkoerne, der blev frembragt af SN-lyset, som spredes af komplekse støvlag, der befinder sig i supernovaens omgivelser. Når lyset fra supernovaen bevæger sig gennem rummet, støder det på disse støvplader og bliver spredt i forskellige retninger, hvilket giver et forsinket og forvrænget billede af den oprindelige supernova. Ved at måle vinkelradius, farve og optisk dybde af de spredte overflader har forskerne kunnet konstruere et scenarie med flere lag af klumpet støv, der er kendetegnet ved forskellige grader af huller. Dette tyder på et scenarie, hvor støvlagene omkring SN 2016adj følger en struktur, der minder om et stykke schweizerost.

Desuden har denne undersøgelse identificeret den tidligste lysekko-emission i forbindelse med en supernova på kun 34 dage efter det tidspunkt, hvor supernovaen nåede sin højeste lysstyrke eller to måneder efter eksplosionen. Dette er vigtigt, fordi det giver indsigt i de tidlige stadier af lysekkodannelsen!

Så næste gang du kaster en sten i vandet, så husk, at selv universet har sin egen version af krusninger - og de hjælper os med at afdække nogle ret fantastiske ting!

Læs hele artiklen her i Astrophysical Journal Letters.

Billedtekst til midterste billede:
En montage af billeder med Hubble Space Telescope af supernova 2016adj, der strækker sig fra +7 dage til +1991 dage efter den periode, hvor den højeste lysstyrke blev opnået. De øverste tre rækker viser billeder, der er taget med forskellige filtre, og som afslører fremkomsten og udviklingen af flere lysekkoer. Tilsvarende RGB-sammensatte billeder vises i den nederste række. Det første lysekko fremstår som en halv ring og er visuelt synligt på +75 dage og fortsætter med at udvide sig radialt gennem +1991 dage. De seneste billeder afslører også dele af yderligere tre lysekkoringe.