Wiadomo, że supernowe typu 1a, takie jak 2005ke, powyżej, wybuchają, gdy jeden członek pary gwiazd przekracza masę krytyczną i uruchamia niekontrolowaną reakcję fuzji.
Badacze od dawna zastanawiają się, dlaczego niektóre eksplozje odbywają się tak szybko. Zespół chińskich astronomów uważa, że doszli do prawdopodobnej przyczyny najwcześniejszych wybuchów.
Zespół astronomów, pod przewodnictwem Bo Wanga z Obserwatorium Yunnan z Chińskiej Akademii Nauk, pokazał, w jaki sposób przeniesienie materiału z „gwiazdy helu” do zwartego towarzysza białego karła powoduje te kataklizmiczne wydarzenia. Nowe wyniki pojawiają się wMiesięczne zawiadomienia Royal Astronomical Society.
Uważa się, że większość supernowych typu Ia ma miejsce, gdy biały karzeł (superdenna pozostałość, czyli stan końcowy gwiazd takich jak Słońce) przyciąga materię z gwiazdy towarzyszącej krążącej w pobliżu. Poprzednie teorie dotyczące początków typu Ia obejmują eksplozję białego karła na orbicie wokół innego białego karła lub eksplozję białego karła na orbicie wokół czerwonej gigantycznej gwiazdy.
Kiedy masa białego karła przekracza tak zwaną granicę Chandrasekhara równą 1,4-krotności masy Słońca, ostatecznie zapada się i w ciągu kilku sekund ulega niekontrolowanej reakcji syntezy jądrowej, eksplodując i uwalniając ogromną ilość energii jako supernowa typu Ia. Ze względu na ich wysokie i niezwykle spójne świecenie astronomowie używają tych zdarzeń jako „wskaźników odległości” do mierzenia odległości do innych galaktyk i ograniczania naszych wyobrażeń o Wszechświecie.
Naukowcy potwierdzili coraz więcej supernowych typu Ia i odkryli, że około połowa z nich eksploduje mniej niż 100 milionów lat po okresie formowania się głównej gwiazdy w ich galaktyce. Ale poprzednie modele tych systemów nie przewidywały, że mogą być tak młode - więc Wang i jego zespół postanowili rozwiązać zagadkę.
Korzystając z kodu komputerowego ewolucji gwiazd, wykonali obliczenia dla około 2600 układów podwójnych składających się z białego karła i gwiazdy helu, gorącej niebieskiej gwiazdy o widmie zdominowanym przez emisję helu. Odkryli, że jeśli pole grawitacyjne białego karła wyciągnie materiał z gwiazdy helu i zwiększy swoją masę poza granicę Chandrasekhar, wybuchnie jako supernowa typu Ia w ciągu 100 milionów lat od jej powstania.
„Supernowe typu Ia są kluczowym narzędziem do określania skali Wszechświata, dlatego musimy być pewni ich właściwości”, powiedział członek zespołu badawczego Zhanwen Han, również z Obserwatorium Yunnan. „Nasze prace pokazują, że mogą one mieć miejsce na wczesnym etapie życia galaktyki, w której przebywają.”
Zespół planuje teraz modelować właściwości towarzyszących gwiazd helu w momencie wybuchu supernowej, co można zweryfikować w przyszłych obserwacjach z teleskopu spektralnego z włóknami wielozakresowymi dużego obszaru nieba (LAMOST).
PRZEWIJANIE OBRAZU: Supernova 2005ke pokazany w długościach fal optycznych, ultrafioletowych i rentgenowskich. Kiedy został schwytany, był to pierwszy obraz rentgenowski typu 1a i dostarczył on obserwacyjnych dowodów, że typ Ia pochodzi z eksplozji białego karła krążącego wokół czerwonej olbrzymiej gwiazdy. Źródło: NASA / Swift / S. Immler
Źródło: Royal Astronomical Society. Artykuł jest dostępny tutaj.
