Medzinárodný tím astronómov dnes oznamuje, že identifikoval pravdepodobnú prežívajúcu sprievodnú hviezdu k výbuchu titánskej supernovy, ktorého svedkom bol v roku 1572 veľký dánsky astronóm Tycho Brahe a ďalší astronómovia tej doby.
Tento objav poskytuje prvý priamy dôkaz podporujúci dlhodobé presvedčenie, že supernovy typu Ia pochádzajú z binárnych hviezdnych systémov obsahujúcich normálnu hviezdu a vyhorenú bielu trpasličiu hviezdu. Normálna hviezda rozlieva materiál na trpaslíka, ktorý nakoniec spustí výbuch.
Výsledky tohto výskumu, vedeného Pilar Ruiz-Lapuente z University of Barcelona, Španielsko, sú publikované v britskom vedeckom časopise Nature 28. októbra. „Neexistovali žiadne predchádzajúce dôkazy, ktoré by poukazovali na nejaký špecifický druh sprievodnej hviezdy z mnohých navrhovaných. Tu sme určili jasnú cestu: kŕmna hviezda je podobná našej Slnku, o niečo staršia, “hovorí Ruiz-Lapuente. "Vysoká rýchlosť hviezdy nás upozornila," dodala.
Supernovy typu Ia sa používajú na meranie histórie rýchlosti rozpínania vesmíru, a preto sú nevyhnutné na pomoc astronómom pochopiť správanie temnej energie, neznámej sily, ktorá urýchľuje rozširovanie vesmíru. Nájdenie dôkazov potvrdzujúcich teóriu toho, ako explodujú supernovy typu Ia, je rozhodujúce pre zaistenie astronómov, že objekty možno lepšie chápať ako spoľahlivé kalibrátory rozširovania vesmíru.
Identifikácia pozostalého člena hviezdneho dua znie ako príbeh vyšetrovania miesta činu. Aj keď dnešní astronómovia prišli na miesto katastrofy o 432 rokov neskôr, pomocou astronomickej forenznej služby vyhodili jedného z páchateľov, ktorí sa ponáhľajú z miesta výbuchu (ktorý je teraz zabalený v obrovskej bubline horúceho plynu zvaného Tycho's Supernova Remnant). , Za posledných sedem rokov bola utečenecká hviezda a jej okolie študované s rôznymi teleskopmi. Hubbleov vesmírny teleskop zohral kľúčovú úlohu tým, že presne zmeral pohyb hviezdy na pozadí oblohy. Hviezda porušuje rýchlostný limit pre konkrétnu oblasť Mliečnej dráhy tým, že sa pohybuje trikrát rýchlejšie ako okolité hviezdy. Ako kamienok hodený popruhom, hviezda išla do vesmíru a zachovala si rýchlosť svojho orbitálneho pohybu, keď bol systém prerušený výbuchom bieleho trpaslíka.
To samo osebe je len nepriamym dôkazom toho, že hviezda je páchateľom, pretože existujú alternatívne vysvetlenia jej podozrivého správania. Mohlo by to spadnúť vysokou rýchlosťou z galaktického halo, ktoré obklopuje disk Mliečnej dráhy. Ale spektrá získané pomocou 4,2-metrového ďalekohľadu Williama Herschela v La Palme a 10 metrov W.M. Keckove ďalekohľady na Havaji ukazujú, že podozrivý má vysoký obsah ťažkých prvkov typický pre hviezdy, ktoré prebývajú na disku Mliečnej dráhy, nie na halo.
Hviezda, ktorú našiel tím Ruiz-Lapuente, je starnou verziou nášho Slnka. Hviezda sa začala rozširovať v priemere, keď postupovala k fáze červeného obra (konečná fáza životnosti hviezdy podobnej Slnku). Hviezda sa ukáže ako profil páchateľa v jednej z navrhovaných domnienok supernovy. V binárnych systémoch typu Ia supernovy bude hmotnejšia hviezda v páre starnúť rýchlejšie a nakoniec sa zmení na bielu trpasličiu hviezdu. Keď pomalšie sa rozvíjajúca spoločnícka hviezda následne starne do bodu, keď začína balónikom, rozlieva vodík na trpaslíka. Vodík sa hromadí, kým biely trpaslík nedosiahne kritický a presný hmotnostný prah, nazývaný limit Chandrasekhar, kde exploduje ako titánová jadrová bomba. Energetický výkon tejto explózie je tak dobre známy, že sa dá použiť ako štandardná sviečka na meranie veľkých astronomických vzdialeností. (Astronomická „štandardná sviečka“ je akýkoľvek typ svetelného objektu, ktorého vnútorná sila je tak presne určená, že sa dá použiť na meranie vzdialenosti na základe rýchlosti, ktorú svetlo stlmí nad astronomickou vzdialenosťou).
„Medzi rôznymi systémami obsahujúcimi bielych trpaslíkov, ktorí prijímajú materiál od spoločníka so slnečnou hmotou, sa niektorí považujú za životaschopných progenitorov typu Ia supernovae z teoretických dôvodov. Systém s názvom U Scorpii má bieleho trpaslíka a hviezdu podobnú tej, ktorá sa tu nachádza. Tieto výsledky by potvrdili, že takéto binárne súbory skončí explóziou, ako je tá, ktorú pozoroval Tycho Brahe, ale odteraz k tomu dôjde niekoľko stotisíc rokov, “hovorí Ruiz-Lapuente.
Alternatívnou teóriou supernov typu Ia je to, že sa dvaja bieli trpaslíci obiehajú okolo seba a postupne strácajú energiu emisiou gravitačného žiarenia (gravitačné vlny). Keď strácajú energiu, špirálovite sa k sebe navzájom a nakoniec sa zlúčia, výsledkom čoho je biely trpaslík, ktorého masa dosiahne hranicu Chandrasekhar, a exploduje. „Nezdá sa, že by sa tento mechanizmus vytvoril v Tychovej supernove, pretože sa našiel pravdepodobný pozostalý spoločník,“ hovorí Alex Filippenko z Kalifornskej univerzity v Berkeley, spoluautor tohto výskumu. Hovorí, že napriek tomu je stále možné, že existujú dve rôzne vývojové cesty k supernovám typu Ia.
11. novembra 1572 si Tycho Brahe všimol hviezdu v súhvezdí Cassiopeia, ktorá bola jasnejšia ako planéta Jupiter (ktorá bola na nočnej oblohe v Pisces). Na tomto mieste predtým nebola žiadna taká hviezda pozorovaná. Čoskoro sa rovnal Venuši v jasu (ktorý bol na prednej oblohe -4,5 magnitúdy). Asi dva týždne bola hviezda viditeľná za denného svetla. Koncom novembra začalo blednúť a meniť farbu, zo svetlého bieleho na žlté a oranžové na slabé červenkasté svetlo, ktoré sa v marci 1574 konečne stratilo z viditeľnosti a bolo voľným okom viditeľné asi 16 mesiacov. Dôkladný záznam Tycha o rozjasnení a stlmení supernovy teraz umožňuje astronómom identifikovať jej „svetelný podpis“ ako supernovy typu Ia.
Supernova Tycha Braheho bola veľmi dôležitá v tom, že pomohla astronómom zo 16. storočia opustiť myšlienku nemennosti nebies. Supernovy typu Ia zostávajú v súčasnosti kľúčovými hráčmi v najnovších kozmologických objektoch. Aby sa o nich a ich výbuchovom mechanizme dozvedeli viac a aby boli ešte užitočnejšie ako kozmologické sondy, súčasný projekt Hubbleovho vesmírneho teleskopu vedený Filippenkom študuje vzorku supernov v iných galaxiách v čase výbuchu.
Pôvodný zdroj: Hubble News Release
