Čo sa stalo pred 400 rokmi, aby sa vytvoril tento úžasne krásny zvyšok supernovy - a boli tam dvaja vinníci alebo len jeden? Tento pohľad Hubbleovho vesmírneho teleskopu na zvyšky vytvorené typu Ia pomohol astronómom vyriešiť dlhotrvajúce tajomstvo typu hviezd, ktoré spôsobujú nejakú supernovu, známu ako predchodca.
"Až doteraz sme vlastne nevedeli, odkiaľ tento druh supernovy pochádza, napriek tomu, že sme ich študovali celé desaťročia," uviedla Ashley Pagnotta z Louisianskej štátnej univerzity, ktorá vystúpila na tlačovom briefingu na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v stredu. "Teraz však môžeme povedať, že máme prvú konečnú identifikáciu progenitora typu 1a a vieme, že tento musel mať dvojitého degenerovaného progenitora - je to jediná možnosť."
Tento zvyšok supernovy, ktorý má telefónne číslo podobné SNR 0509-67,5, sa nachádza vo vzdialenosti 170 000 svetelných rokov v galaxii Veľkého Magellanovho mračna.
Astronómovia už dlho tušili, že za výbuch sú zodpovedné dve hviezdy - ako je tomu v prípade supernov typu 1a -, ale neboli si istí, čo spôsobilo explóziu. Jedným z vysvetlení by mohlo byť to, že to bolo spôsobené hromadným prenosom zo sprievodnej hviezdy, kde blízka hviezda rozliala materiál na spoločníka bieleho trpaslíka, čím spustila reťazovú reakciu, ktorá spôsobí jednu z najmocnejších explózií vo vesmíre. Toto je známe ako „jediná degenerovaná“ cesta - ktorá sa zdá byť najpravdepodobnejším, najbežnejším a najvýhodnejším vysvetlením mnohých supernov typu 1a.
Druhou možnosťou je zrážka dvoch bielych trpaslíkov, ktorá je známa ako „dvojitý degenerát“, čo sa javí ako menej bežné a nie tak všeobecne akceptované vysvetlenie supernov. Pre mnohých astrofyzikov bol scenár fúzie menej pravdepodobný, pretože sa zdá, že existuje príliš málo systémov dvojitých trpaslíkov; skutočne sa zdá, že existuje len hŕstka, ktoré sa doteraz objavili.
Problém s SNR 0509-67.5 bol v tom, že astronómovia nenašli žiadny zvyšok sprievodnej hviezdy. Preto sa uvažovalo o dvojakom degenerovanom scenári, pretože v takom prípade nezostane nič, pretože pri výbuchu sa spotrebúvajú obaja bieli trpaslíci. V prípade jediného progenitora bude nebiela biela trpaslík hviezda stále v blízkosti miesta výbuchu a bude stále vyzerať veľmi podobne ako pred výbuchom.
Preto je možné rozlišovať medzi rôznymi progenitorovými modelmi hlboko v strede starého zvyšku supernovy a hľadať ex-sprievodnú hviezdu.
„Vieme, že Hubble má citlivosť potrebnú na odhalenie tých najmenších zvyškov bieleho trpaslíka, ktoré mohli spôsobiť takéto výbuchy,“ uviedol vedúci vyšetrovateľ Bradley Schaefer z LSU. „Logika je tu rovnaká ako slávna citácia Sherlocka Holmesa:‘ keď ste odstránili nemožné, všetko, čo zostáva, aj keď je to nepravdepodobné, musí byť pravda. ““
V roku 2010 Schaefer a Pagnotta pripravovali návrh na vyhľadanie akýchkoľvek slabých bývalých sprievodných hviezd v strede štyroch zvyškov supernovy vo Veľkom Magellanovom mračne, keď videli fotku Astronomy Picture of the Day, ktorá ukazuje obrázok, ktorý už Hubbleov vesmírny teleskop už mal. vzali jeden zo svojich cieľových zvyškov, SNR 0509-67.5.
(Poznámka: Obrázok APOD z 12. januára 2012 má hodnotu SNR 0509-67,5!)
Pretože sa zvyšok javí ako pekná symetrická škrupina alebo bublina, je možné presne určiť geometrický stred. Pri podrobnejšej analýze centrálnej oblasti zistili, že je úplne prázdna od hviezd až po hranicu najmenších objektov, ktoré Hubble dokáže na fotografiách zistiť. Mladý vek tiež znamená, že žiadne prežívajúce hviezdy sa neposunuli ďaleko od miesta výbuchu. Dokázali prečiarknuť všetky možné scenáre jedného degenerátu a zostali s modelom s dvojitým degenerátom, v ktorom sa zrazia dvaja bieli trpaslíci.
"Pretože môžeme vylúčiť všetky možné jednotlivé degeneráty, vieme, že to musí byť dvojitý degenerát," uviedol Pagnotta. "Príčinu SNR 0509-67.5 možno najlepšie vysvetliť dvoma pevne obiehajúcimi bielymi trpaslíkmi hviezdami špirálovými bližšie a bližšie, až kým sa nezrážali a nevybuchli."
Pagnotta tiež poznamenal, že táto supernova v skutočnosti nie je normálna supernova typu 1a, ale podtrieda nazývaná 1991t, čo je mimoriadne jasná supernova.
Papier v roku 2010 Marat Gilfanov z Inštitútu Maxa Plancka pre astrofyziku naznačil, že pravdepodobne mnoho supernov typu 1a bolo zapríčinených zrážkou dvoch bielych trpaslíkov, čo bolo pre mnohých astronómov prekvapením. Preskúmanie nedávnej supernovy SN 2011fe, ktorá explodovala v auguste 2011, ďalej skúma možnosť dvojitého degenerovaného progenitora. Otvorenou otázkou zostáva, či tieto fúzie bielych trpaslíkov sú primárnym katalyzátorom supernovy typu Ia v špirálovitých galaxiách. Vyžadujú sa ďalšie štúdie, aby sa zistilo, či supernovy v špirálovitých galaxiách sú spôsobené fúziami alebo kombináciou týchto dvoch procesov.
Schaefer a Pagnotta plánujú pozrieť sa na ďalšie zvyšky supernovy vo Veľkom Magellenovom oblaku, aby ďalej otestovali svoje pozorovania.
Pagnotta potvrdil, že tento objav mohol vykonať niekto s pripojením na internet, pretože všetky použité obrázky z Hubbleovho nálezu boli verejne dostupné a APOD vyvolalo použitie Hubbleových údajov.
Zdroje: vedecký dokument Bradleyho E. Schaefera a Ashleyho Pagnotty (dokument PDF), HubbleSite, tlačová briefing AAS
