Co sprawia, że gwiazda się rozkwita? Nowe spojrzenie na pozostałość po supernowej Tycho przez teleskop rentgenowski Chandra dostarczyło astronomom wcześniej niewidzialnych dowodów na to, co może wywołać określony rodzaj supernowej, eksplozję supernowej typu Ia. Astronomowie zauważyli materiał, który wydaje się być wystrzelony z gwiazdy towarzyszącej do białego karła, gdy wybuchł, tworząc supernową widzianą przez duńskiego astronoma Tycho Brahe w 1572 r. Istnieją również dowody, że materiał ten zablokował szczątki eksplozji, tworząc „ łuk ”i„ cień ”w pozostałościach po supernowej.
Istnieją dwa główne rodzaje supernowych. Jeden z nich polega na tym, że masywna gwiazda - znacznie większa od naszego Słońca - pali całe swoje paliwo jądrowe i zapada się na sobie, co powoduje wybuch supernowej. Jednak supernowe typu Ia są różne. Mniejsze gwiazdy ostatecznie zamieniają się w białe karły pod koniec życia, stając się ultra-gęstą kulą węgla i tlenu wielkości Ziemi, o masie naszego Słońca. Jednak w niektórych przypadkach biały karzeł w jakiś sposób zapala się, tworząc eksplozję tak jasną, że można ją zobaczyć w odległości miliardów lat świetlnych w większej części Wszechświata. Ale astronomowie tak naprawdę nie rozumieli, co powoduje wybuchy.
Istnieje kilka popularnych teorii: jeden scenariusz dla supernowych typu Ia obejmuje połączenie dwóch białych karłów. W takim przypadku nie powinna istnieć żadna gwiazda towarzysząca ani materiał dowodowy wystrzelony z towarzysza. W drugiej teorii biały karzeł wyciąga materiał z „normalnej” lub podobnej do Słońca gwiazdy towarzyszącej, aż dojdzie do wybuchu termojądrowego.
Oba scenariusze mogą faktycznie występować w różnych warunkach, ale najnowszy wynik Chandra z Tycho obsługuje ten drugi.
Nowe zdjęcia Chandra pokazują słynne resztki supernowej Tycho i po raz pierwszy ujawniają łuk emisji promieniowania X w pozostałościach supernowej. Kształt łuku różni się od innych cech widocznych w pozostałości. Potwierdza to wniosek, że fala uderzeniowa wytworzyła łuk, gdy biały karzeł eksplodował i zrzucił materiał z powierzchni pobliskiej gwiazdy towarzyszącej.
Ponadto, nowe badanie wydaje się pokazywać, jak sprężyste mogą być niektóre gwiazdy, ponieważ wydaje się, że wybuch supernowej spowodował bardzo małą eksplozję materii z gwiazdy towarzyszącej. Wcześniej badania za pomocą teleskopów optycznych ujawniły gwiazdę w szczątku, która porusza się znacznie szybciej niż jej sąsiedzi, sugerując, że może to być zaginiony towarzysz.
„Wygląda na to, że ta towarzysząca gwiazda była tuż obok niezwykle potężnej eksplozji i przetrwała względnie nietknięta”, powiedział Q. Daniel Wang z University of Massachusetts w Amherst, członek zespołu badawczego, którego artykuł pojawi się w numerze z 1 maja The Astrophysical Journal. „Prawdopodobnie dostał kopniaka, gdy wybuchła. Wraz z prędkością orbity kopnięcie powoduje, że towarzysz porusza się teraz szybko w przestrzeni kosmicznej. ”
Korzystając z właściwości łuku rentgenowskiego i kandydującego gwiezdnego towarzysza, zespół określił okres orbity i separację między dwiema gwiazdami w układzie podwójnym przed wybuchem. Okres ten oszacowano na około 5 dni, a separacja wynosiła tylko około milionowej części roku świetlnego, czyli mniej niż jedną dziesiątą odległości między Słońcem a Ziemią. Dla porównania sama resztka ma średnicę około 20 lat świetlnych.
Inne szczegóły łuku potwierdzają ideę, że został wystrzelony z gwiazdy towarzyszącej. Na przykład, promieniowanie rentgenowskie pozostałości pokazuje widoczny „cień” obok łuku, zgodny z blokowaniem gruzu z eksplozji przez rozszerzający się stożek materiału zdartego z towarzysza.
„Ten pozbawiony materiału gwiezdny element był brakującym elementem układanki, która dowodzi, że supernowa Tycho została uruchomiona w układzie podwójnym z normalnym towarzyszem gwiazd” - powiedział Fangjun Lu z Instytutu Fizyki Wysokich Energii Chińskiej Akademii Nauk w Pekinie. „Wygląda na to, że znaleźliśmy ten kawałek”.
Ponieważ supernowa typu Ia ma podobną jasność, są one używane jako standardowa świeca do pomiaru rozszerzania się Wszechświata, a ta nowa obserwacja Chandra pomogła odpowiedzieć przynajmniej na część od dawna - i krytycznego - pytania o to, co wywołuje te jasne eksplozje.
Źródło: Chandra
