Supernove tipa Ia, neke od najnasilnijih i najsvjetlijih eksplozija u Svemiru, postale su prikladan alat astronomima za mjerenje veličine i širenja samog Svemira. Novo istraživanje predstavljeno na sastanku Američkog astronomskog društva ovog tjedna ukazuje na povećanu vjerojatnost da su spajanja zvijezda koje stvaraju ove eksplozije, bijelih patuljaka, vjerovatnije nego što se prije mislilo i mogla objasniti svojstva nekih supernova, tipa Ia, koji su znatiželjni manje blistav nego što se očekivalo.
Istraživanje koje su predstavili Rüdiger Pakmor i sur. s Instituta za astrofiziku Max-Planck iz Garchinga, Njemačka je simulirala spajanje dvaju bijelih patuljaka u binarnom sustavu i pokazali da se ove simulacije podudaraju s ranije uočenim supernovama s neobičnim karakteristikama, posebno onom 1991bg. Ta supernova, a i drugi koji su je tada primijetili, bila je neobično manje blistava nego što bi se moglo očekivati ako se radi o supernovama tipa Ia.
Supernove tipa Ia nastaju kada u binarnom sustavu kruže dvije zvijezde. Prema jednom scenariju, jedna od zvijezda postaje bijeli patuljak, mala, ali vrlo, vrlo gusta zvijezda i krade materiju od druge, gurajući se preko granice Chandrasekhar - 1,4 puta veće od Sunca - i podvrgavajući se termonuklearnoj eksploziji.
Drugi uzrok ove vrste supernova mogao bi biti spajanje obje zvijezde u sustavu. U scenariju koji su analizirali ovi istraživači, obje zvijezde bile su bijele patuljice mase upravo ispod Sunca: .83-0.9 sunčeve mase.
Istraživači su pokazali da se, dok sustav gubi energiju zbog emisije gravitacijskih valova, dva bijela patuljaka međusobno približavaju. Kako se stapaju, dio materijala u jednoj od zvijezda urušava se u drugu i zagrijava ugljik i kisik, stvarajući termonuklearnu eksploziju viđenu u supernovama tipa Ia.
Ovdje možete pogledati animaciju simuliranog spajanja istraživačke grupe Supernova Instituta Max-Planck.
Promatranja supernova poput 1991bg pokazuju kako sagorijevaju manju količinu nikla 56, oko 0,1 solarne mase, nego obične supernove tipa Ia, koje obično sagorijevaju 0,4-0,9 sunčeve mase nikla. To ih čini manje blistavim, jer propadanje nikla ni u jednom zraku jedan je od pojava koji svjetlosnom zaslonu supernove iz tipa Ia daje udar.
"Pomoću naših detaljnih simulacija eksplozije mogli bismo predvidjeti opažanja koja se uistinu podudaraju sa stvarnim opažanjima supernova tipa Ia", rekao je Friedrich Röpke, koautor rada.
Njihove simulacije pokazuju da kada se dva bijela patuljaka spoje, gustoća sustava je manja nego kod tipičnih supernova tipa Ia, pa se tako stvara manje nikla. Istraživači primjećuju u svom radu da bi tipovi spajanja bijelih patuljaka mogli sadržavati između 2-11 posto promatranih supernova tipa Ia.
Razumijevanje mehanizama koji stvaraju ove fantastične eksplozije neophodan je korak u razumijevanju i širine našeg Svemira i njegovog širenja, kao i raznolikosti samih supernova tipa Ia.
Ako želite saznati više o njihovim istraživanjima i detaljima njihovog računalnog modeliranja, članak je dostupan na Arxiv ovdje. Njihovi će rezultati također biti objavljeni u izdanju 7. Siječnja 2010 Priroda.
Izvor: AAS-ovo priopćenje, Arxiv paper
