Supernovy typu Ia, niektoré z najnásilnejších a najsvetlejších výbuchov vo vesmíre, sa pre astronómov stali praktickým nástrojom na meranie veľkosti a rozšírenia samotného vesmíru. Nový výskum predstavený na tomto stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti tento týždeň poukazuje na zvýšenú pravdepodobnosť, že zlúčenie hviezd, ktoré tieto výbuchy vytvárajú, bielych trpaslíkov, je pravdepodobnejšie ako sa pôvodne predpokladalo a mohlo by vysvetliť vlastnosti niektorých supernov typu Ia, ktoré sú zvedavo menej svetelný, ako sa očakávalo.
Výskum Rüdiger Pakmor a kol. z Nemeckého ústavu Max-Plancka pre astrofyziku v Garchingu v Nemecku simulovalo zlúčenie dvoch bielych trpaslíkov v binárnom systéme a ukázalo sa, že tieto simulácie zodpovedajú skôr pozorovaným supernovám s nepárnymi charakteristikami, konkrétne 1991bg. Táto supernova a ďalšie pozorované od tej doby bola prekvapivo menej žiarivá, ako by sa dalo očakávať, keby išlo o supernovu typu Ia.
Supernovy typu Ia sa vyskytujú, keď v binárnom systéme obiehajú dve hviezdy. V jednom scenári sa jedna z hviezd stáva bielym trpaslíkom, malou, ale veľmi veľmi hustou hviezdou, ktorá kradne hmotu od druhej, presúva sa cez čandrasekharský limit - 1,4-násobok hmotnosti Slnka - a podrobuje sa termonukleárnej explózii.
Ďalšou príčinou týchto typov supernov môže byť zlúčenie oboch hviezd v systéme. V scenári analyzovanom týmito vedcami boli obe hviezdy bielymi trpaslíkmi tesne pod slnkom: 0,83-0,9 slnečných hmôt.
Vedci ukázali, že keď systém stráca energiu v dôsledku emisie gravitačných vĺn, obaja bieli trpaslíci sa blížia k sebe. Keď sa zlučujú, časť materiálu v jednej z hviezd narazí na druhú a zahrieva uhlík a kyslík, čím vytvára termonukleárny výbuch, ktorý sa pozoruje pri supernovových jadroch typu Ia.
Tu si môžete pozrieť animáciu simulovanej fúzie s výskumnou skupinou Supernova Research Group inštitútu Max-Planck.
Pozorovania supernov ako 1991bg ukazujú, že horia menšie množstvo niklu 56, asi 0,1 solárnych hmôt, ako bežné supernovy typu Ia, ktoré zvyčajne spaľujú 0,4 až 0,9 solárnych hmôt niklu. To ich robí menej svetelnými, pretože radiačný rozpad niklu je jedným z javov, ktorý dáva svetelnému displeju supernovy typu I jeho punč.
„S našimi podrobnými simuláciami výbuchu sme mohli predpovedať pozorovateľné skutočnosti, ktoré sa skutočne presne zhodujú so skutočnými pozorovaniami supernov typu Ia,“ uviedol Friedrich Röpke, spoluautor článku.
Ich simulácie ukazujú, že keď sa obaja bieli trpaslíci zlúčia, hustota systému je menšia ako v typických supernov typu Ia, a teda sa vyrobí menej niklu. Vedci vo svojej práci uvádzajú, že tieto typy fúzií bielych trpaslíkov by mohli tvoriť 2 až 11 percent pozorovaných supernov typu Ia.
Pochopenie mechanizmov, ktoré vytvárajú tieto fantastické výbuchy, je nevyhnutným krokom pri zvládnutí rozsahu nášho vesmíru a jeho rozširovania, ako aj rozmanitosti samotných supernov typu Ia.
Ak by ste sa chceli dozvedieť viac o ich výskume a detailoch ich počítačového modelovania, článok je k dispozícii na stránkach Arxiv. Ich výsledky budú uverejnené aj vo vydaní zo 7. Januára 2010 z 7 príroda.
Zdroj: tlačová správa AAS, papier Arxiv
