Supernovy typu 1a sa používajú na meranie vzdialenosti vo vesmíre, pretože explodujú s rovnakým jasom a vybuchujú, keď biela trpaslík hviezda spotrebuje určité množstvo materiálu z binárneho spoločníka. Nový výskum naznačuje, že výbuchy supernov typu 1a začínajú nemotorne a nerovnomerne, ale druhý sférický výbuch premôže prvý a vytvorí hladký zvyšok. Toto nastavuje limity neistoty pri meraniach vzdialenosti, ktoré používajú supernovy typu 1a.
Astronómovia hlásia pozoruhodné nové zistenia, ktoré vrhajú svetlo na desaťročnú debatu o jednom druhu supernov, o výbuchoch, ktoré znamenajú konečný zánik hviezdy: zomrie hviezda pomalým horením alebo rýchlym treskom? Z ich pozorovaní vedci zistili, že hmota vyhodená výbuchom vykazuje významnú periférnu asymetriu, ale takmer sférický vnútro, z čoho pravdepodobne vyplýva, že sa explózia nakoniec šíri nadzvukovou rýchlosťou.
Tieto výsledky dnes zverejňuje Science Science, online verzia výskumného časopisu Science, Lifan Wang, Texas A&M University (USA) a kolegovia Dietrich Baade a Ferdinando Patat z ESO.
„Naše výsledky dôrazne naznačujú dvojfázový výbuchový proces v tomto type supernovy,“ komentuje Wang. „Toto je dôležité zistenie s možnými dôsledkami v kozmológii.“
Na základe pozorovaní 17 supernov uskutočnených za viac ako 10 rokov pomocou ESO veľmi veľkého ďalekohľadu a Otto Struve ďalekohľadu observatória McDonald vyvodili astronómovia tvar a štruktúru mraku sutiny vyhodeného zo supernov typu Ia. Tieto supernovy sa považujú za výsledok výbuchu malej a hustej hviezdy - bieleho trpaslíka - vo vnútri binárneho systému. Keď jeho spoločník nepretržite rozlieva hmotu na bieleho trpaslíka, biely trpaslík dosiahne kritickú masu, čo vedie k fatálnej nestabilite a supernove. Ale to, čo zapríčinilo počiatočnú explóziu a ako výbuch prechádza hviezdou, bolo už dlho problematické.
Pozorovaný supernov Wang a jeho kolegovia sa vyskytli vo vzdialených galaxiách a kvôli veľkým kozmickým vzdialenostiam nebolo možné podrobne študovať pomocou konvenčných zobrazovacích techník vrátane interferometrie. Namiesto toho tím určil tvar vybuchujúcich kokónov zaznamenaním polarizácie svetla z umierajúcich hviezd.
Polarimetria sa spolieha na skutočnosť, že svetlo sa skladá z elektromagnetických vĺn, ktoré oscilujú v určitých smeroch. Odraz alebo rozptyl svetla uprednostňuje určité orientácie elektrických a magnetických polí nad ostatnými. To je dôvod, prečo polarizačné slnečné okuliare môžu odfiltrovať lesk slnečného svetla odrážaného od rybníka. Keď sa svetlo rozptyľuje cez rozširujúce sa zvyšky supernovy, zachováva si informácie o orientácii rozptylových vrstiev. Ak je supernova sféricky symetrická, všetky orientácie budú rovnaké a priemerné, takže nedôjde k polarizácii siete. Ak však plynová škrupina nie je okrúhla, na svetlo sa vytlačí mierna polarizácia siete.
„Táto štúdia bola možná, pretože polarimetria mohla rozvinúť svoju plnú silu vďaka energii na zachytenie svetla veľmi veľkého ďalekohľadu a veľmi presnej kalibrácii prístroja FORS,“ hovorí Dietrich Baade.
„Naša štúdia odhaľuje, že výbuchy supernov typu Ia sú skutočne trojrozmerné javy,“ dodáva. „Vonkajšie oblasti výbuchového oblaku sú asymetrické, s rôznymi materiálmi nachádzajúcimi sa v zhlukoch, zatiaľ čo vnútorné oblasti sú hladké.“
Výskumný tím túto asymetriu prvýkrát zaznamenal v roku 2003 ako súčasť rovnakej pozorovacej kampane (ESO PR 23/03 a ESO PR Photo 26/05). Nové, rozsiahlejšie výsledky ukazujú, že stupeň polarizácie a teda asférickosť koreluje s vnútorným jasom výbuchu. Jasnejšia je supernova, hladšia alebo menej neohrabaná.
„To má určitý vplyv na použitie supernovy typu Ia ako štandardných sviečok,“ hovorí Ferdinando Patat. „Tento druh supernov sa používa na meranie rýchlosti zrýchlenia expanzie vesmíru za predpokladu, že sa tieto objekty správajú jednotne. Asymetria však môže viesť k disperzii v pozorovaných množstvách. “
„Náš objav kladie silné obmedzenia na všetky úspešné modely výbuchov termonukleárnej supernovy,“ dodáva Wang.
Modely naznačujú, že drobivosť je spôsobená procesom pomalého horenia nazývaného „deflagrácia“ a zanecháva nepravidelnú stopu popola. Hladkosť vnútorných oblastí vybuchujúcej hviezdy znamená, že deflagrácia v určitom štádiu ustupuje násilnejšiemu procesu, „detonácii“, ktorá sa pohybuje nadzvukovou rýchlosťou - tak rýchlo, že vymaže všetky asymetrie v popole, ktoré zostalo. pozvoľna horí v prvej fáze, čo vedie k hladšiemu a homogénnejšiemu zvyšku.
Pôvodný zdroj: ESO News Release
