Što se dogodilo prije 400 godina da stvori ovaj zapanjujuće lijep ostatak supernove - i jesu li bila dva krivca ili samo jedan? Ovaj svemirski teleskop Hubble za ostatak koji je stvorio tip Ia pomogao je astronomima da razriješe dugogodišnju misteriju o vrsti zvijezda koje uzrokuju neke supernove, poznate kao potomci.
"Do ovog trenutka zapravo nismo znali odakle dolazi ova vrsta supernove, unatoč tome što smo ih desetljećima proučavali", rekla je Ashley Pagnotta sa Sveučilišta Louisiana, govoreći na brifingu za novinare na sastanku Američkog astronomskog društva u srijedu. "Ali sada možemo reći da imamo prvu konačnu identifikaciju potomka tipa 1a, a znamo da je ovaj morao imati dvostruko degenerirano potomstvo - to je jedina opcija."
Ostatak supernove koji ima ime telefonskog broja SNR 0509-67.5 nalazi se na 170.000 svjetlosnih godina u galaksiji Velika Magellanic Cloud.
Astronomi dugo sumnjaju da su za eksploziju bile odgovorne dvije zvijezde - kao što je slučaj s većinom supernova tipa 1a -, ali nismo bili sigurni što je pokrenulo eksploziju. Jedno od objašnjenja moglo bi biti da je to uzrokovano masovnim prijenosom zvijezde pratioca u kojoj zvijezda u blizini izlije materijal na bijelog patuljka, pokrećući lančanu reakciju koja uzrokuje jednu od najmoćnijih eksplozija u svemiru. To je poznato kao „jedno-degenerirana“ staza - što se čini najvjerojatnijim, najčešćim i najpoželjnijim objašnjenjem mnogih supernova tipa 1a.
Druga je mogućnost sudar dvaju bijelih patuljaka, koji je poznat kao "dvostruko degenerirani", što se čini manje uobičajenim i ne tako široko prihvaćenim objašnjenjem supernova. Mnogim astrofizičarima scenarij spajanja činio se manje vjerovatnim, jer čini se da ima premalo sustava dvostruko-bijelih patuljaka; doista, čini se da je dosad otkriveno samo nekoliko njih.
Problem sa SNR 0509-67.5 bio je u tome što astronomi nisu mogli pronaći nijedan ostatak suputničke zvijezde. Zbog toga je razmatran dvostruki degenerirani scenarij, jer u tom slučaju neće ostati ništa jer su oba bijela patuljka potrošena u eksploziji. U slučaju jednog porijekla, ne-bijela patuljasta zvijezda i dalje će biti u blizini mjesta eksplozije i još uvijek će izgledati vrlo slično kao prije eksplozije.
Stoga je mogući način razlikovanja različitih modela porijekla potražiti duboko u središtu starog ostatka supernove kako bi potražili bivšu zvijezdu.
"Znamo da Hubble ima osjetljivost potrebnu za otkrivanje najsitnijih ostataka bijelog patuljaka koji su mogli prouzrokovati takve eksplozije", rekao je glavni istražitelj Bradley Schaefer iz LSU-a. "Ovdje je logika ista kao i poznati citat Sherlocka Holmesa:" kad ste uklonili nemoguće, ono što ostaje, koliko god bilo nevjerojatno, mora biti istina. "
Godine 2010., Schaefer i Pagnotta pripremali su prijedlog da potraže bilo kakve slabe zvijezde bivšeg supružnika u središtu četiri ostatka supernove u velikom magnetskom oblaku kada su vidjeli fotografiju astronomske slike dana, koja prikazuje sliku koju je već imao svemirski teleskop Hubble uzeo jedan od svojih ciljnih ostataka, SNR 0509-67.5.
(Napomena: APOD slika 12. siječnja 2012. je SNR 0509-67,5!)
Budući da se ostatak čini lijepom simetričnom školjkom ili mjehurom, geometrijsko središte se može točno odrediti. Analizirajući detaljnije središnju regiju, ustanovili su da je ona potpuno prazna od zvijezda sve do granice najsiromašnijih objekata koje Hubble može otkriti na fotografijama. Mlado doba također znači da se bilo koje preživjele zvijezde nisu odmakle daleko od mjesta eksplozije. Oni su uspjeli precrtati popis svih mogućih scenarija pojedinačnih degeneracija i ostali su s dvostrukim degeneriranim modelom u kojem se sudaraju dva bijela patuljaka.
"Budući da možemo isključiti sve moguće pojedinačne degeneracije, znamo da mora biti dvostruko degenerirano", rekao je Pagnotta. "Uzrok SNR-a 0509-67.5 najbolje se može objasniti dvjema zvijezdama bijelih patuljaka koje se spiralno okreću sve bliže i bliže dok se nisu sudarale i eksplodirale."
Pagnotta je također napomenuo da ova supernova zapravo nije normalna supernova tipa 1a, već podrazred pod nazivom 1991t, što je ekstra svijetla supernova.
Dokument Marata Gilfanova iz Instituta za astrofiziku Max Planck iz 2010. godine pokazao je da su možda mnoge supernove tipa 1a bile posljedica sudara dvije bijele patuljaste zvijezde, što je iznenadilo mnoge astronome. Uz to, pregled nedavne supernove SN 2011fe, koja je eksplodirala u kolovozu 2011., istražuje mogućnost dvostrukog degeneriranog potomstva. Otvoreno je pitanje jesu li ta spajanja bijelih patuljaka glavni katalizator supernova tipa Ia u spiralnim galaksijama. Potrebne su daljnje studije da se zna jesu li supernove u spiralnim galaksijama nastale spajanjem ili mješavinom dvaju procesa.
Schaefer i Pagnotta planiraju pogledati ostale ostatke supernove u Velikom magelanskom oblaku kako bi dodatno testirali svoja opažanja.
Pagnotta je potvrdio da je svatko s internetskom vezom mogao otkriti ovo otkriće, jer su sve korištene Hubble slike bile javno dostupne, a korištenje Hubbleovih podataka potaknuo je APOD.
Izvori: Znanstveni članak Bradley E. Schaefer i Ashley Pagnotta (PDF dokument), HubbleSite, AAS brifing za novinare
