[/podpis]
Tak jak psychologowie i detektywi próbują „profilować” seryjnych morderców i innych przestępców, astronomowie próbują ustalić, jaki rodzaj układu gwiezdnego wybuchnie jako supernowa. Ale istnieje potencjał do nauczenia się wiele zarówno w astronomii, jak i kosmologii, teoretycznie o potencjalnych wybuchach gwiazdowych. Na spotkaniu American Astronomical Society w zeszłym tygodniu profesor Bradley E. Schaefer z Uniwersytetu Stanowego w Luizjanie, Baton Rouge, omawiał, w jaki sposób przeszukiwanie starych archiwów astronomicznych może prowadzić do powstania unikatowej i naukowej wiedzy o supernowych - a także do dostarczania informacji o ciemnej energii - w sposoby, których nie zapewnia połączenie nowoczesnych teleskopów. Ponadto Schaefer powiedział, że astronomowie amatorzy również mogą pomóc w poszukiwaniach.
Schaefer badał zarchiwizowane dane już w 1890 r. „Dane archiwalne to jedyny sposób, aby zobaczyć długoterminowe zachowanie gwiazd, chyba że chcesz oglądać je przez noc przez następne stulecie, i ma to zasadnicze znaczenie dla wielu pytań astronomicznych z pierwszej linii ," powiedział.
Główne pytanie, na które Schaefer próbuje odpowiedzieć, brzmi: jakie gwiazdy są przodkami supernowych typu Ia. Astronomowie próbują wyśledzić tę tajemnicę od ponad 40 lat.
Supernowe typu Ia są niezwykle jasne, ale także niezwykle jednorodne pod względem jasności, i dlatego są uważane za najlepsze astronomiczne „standardowe świece” do pomiaru na odległościach kosmologicznych. Supernowe typu Ia są również kluczem do poszukiwania ciemnej energii. Wybuchy te zostały użyte jako znaczniki odległości do pomiaru szybkości rozszerzania się Wszechświata.
Jednak potencjalnym problemem jest to, że odległe supernowe mogą różnić się od wydarzeń w pobliżu, co może zakłócać środki. Schaefer powiedział, że jedynym sposobem rozwiązania tego problemu jest identyfikacja typu gwiazd, które wybuchają jako supernowe typu Ia, aby można było obliczyć poprawki. „Nadchodzące wielkie kosmiczne programy supernowej-kosmologii wymagają odpowiedzi na ten problem, aby osiągnąć cel kosmologii precyzyjnej” - powiedział Schaefer.
Zaproponowano wiele rodzajów układów gwiezdnych jako potencjalne supernowe, takie jak podwójne układy podwójne białego karła, które zostały odkryte dopiero w 1988 r., I gwiazdy symbiotyczne, które występują bardzo rzadko. Ale najbardziej obiecującym prekursorem są rekurencyjne nowe (RN), które są zwykle układami podwójnymi, w których materia spływa z gwiazdy towarzyszącej na białego karła. Materia gromadzi się na powierzchni białego karła, dopóki ciśnienie nie osiągnie wystarczająco wysokiego poziomu, aby wywołać reakcję termojądrową (jak bomba atomowa). RN mogą mieć wiele erupcji w każdym stuleciu (w przeciwieństwie do klasycznych nowych, które mają tylko jedną zaobserwowaną erupcję).
Aby odpowiedzieć na pytanie, czy RN są progenitorami supernowych, Schaefer przeprowadził szeroko zakrojone badania w celu uzyskania okresów orbitalnych RN, wskaźników akrecji, dat wybuchów, krzywych światła erupcji oraz średnich wielkości między wybuchami.
Jedno duże pytanie dotyczyło tego, czy liczba RN była wystarczająca, aby zapewnić obserwowany odsetek supernowych. Kolejne pytanie dotyczyło tego, czy sama erupcja nowej zmiata więcej materiału niż gromadzi się między erupcjami, więc biały karzeł nie zyskałby masy.
Patrząc na stare zdjęcia nieba, był w stanie policzyć wszystkie odkryte erupcje i zmierzyć częstotliwość erupcji RN do 1890 roku. Mógł także zmierzyć masę wyrzuconą podczas erupcji, mierząc czasy zaćmienia na zarchiwizowanych zdjęciach, a następnie patrząc na zmiana okresu orbitalnego podczas erupcji.
W ten sposób Schaefer był w stanie odpowiedzieć na oba pytania: Wystąpiło wystarczająco dużo przypadków RN, aby zapewnić źródła obserwowanego wskaźnika supernowych typu Ia. „Mając 10 000 nawracających nowych w naszej Drodze Mlecznej, ich liczba jest wystarczająco wysoka, aby uwzględnić wszystkie supernowe typu Ia” - powiedział.
Odkrył również, że masa białego karła rośnie, a jego upadek nastąpi w ciągu około miliona lat i spowoduje supernową typu Ia.
Schaefer doszedł do wniosku, że około jedna trzecia wszystkich „klasycznych nowych” to tak naprawdę RNe z dwiema lub więcej erupcjami w ostatnim stuleciu.
Dzięki tej wiedzy teoretycy astronomiczni mogą teraz wykonywać obliczenia, aby dokonać subtelnych poprawek w użyciu supernowych do pomiaru ekspansji Wszechświata, co może pomóc w poszukiwaniu ciemnej energii.
Ważnym rezultatem tego wyszukiwania archiwalnego jest prognoza RN, która wybuchnie w dowolnym momencie. RN o nazwie U Scorpii (U Sco) jest gotowy do „wysadzenia”, a już została utworzona duża ogólnoświatowa współpraca (nazwana „USCO2009”) w celu dokonywania skoncentrowanych obserwacji (w zakresie promieni rentgenowskich, ultrafioletowych, optycznych i podczerwonych) nadchodzące wydarzenie. Jest to pierwszy raz, kiedy pewna prognoza określiła, która gwiazda pójdzie nova i w którym roku wybuchnie.
Podczas tych poszukiwań Schaefer odkrył także jeden nowy RN (V2487 Oph), sześć nowych erupcji, pięć okresów orbit i dwa tajemnicze nagłe spadki jasności podczas erupcji.
Kolejnym odkryciem jest to, że skuteczność wykrywania nowej jest „przerażająco niska”, powiedział Schaefer, wynosząc zwykle 4%. Oznacza to, że kiedykolwiek zauważono tylko 1 z 25 nowych. Schaefer powiedział, że jest to oczywista okazja dla amatorskich astronomów do wykorzystania aparatów cyfrowych do monitorowania nieba i wykrycia wszystkich brakujących erupcji.
Schaefer korzystał z archiwów z całego świata, przy czym dwoma głównymi archiwami były Harvard College Observatory w Bostonie, Massachusetts oraz w siedzibie American Association of Variable Star Observers (AAVSO) w Cambridge, Massachusetts. Harvard ma kolekcję pół miliona starych zdjęć nieba pokrywających całe niebo z 1000-3000 zdjęć każdej gwiazdy sięgającymi 1890 roku. AAVSO to centrum wymiany niezliczonych pomiarów jasności gwiazd wielu tysięcy amatorów na całym świecie od 1911 roku do teraźniejszość.
Źródło: Louisiana State University, konferencja prasowa AAS
