Umjetnikova koncepcija binarnog zvjezdanog sustava koji proizvodi ponavljajuće nove, i na kraju, supernova PTF 11kx. (Zasluge: Romano Corradi i Instituto de Astrofísica de Canarias)
Iako se desetljećima koriste kao "standardne svijeće" za mjerenje kozmičke udaljenosti, supernove tipa Ia mogu nastati iz različitih vrsta zvijezdanih sustava, prema nedavnim opažanjima koja je proveo tim tvornice Palomar Transient Factory iz kalifornijskog laboratorija Berkeley.
Prosuđivati udaljenosti između intergalaktičkog prostora odavde na Zemlji nije lako. Unutar Mliječnog puta - pa čak i u obližnjim galaksijama - svjetlost koju emitiraju redovito pulsirajuće zvijezde (zvane cefidske varijable) može se koristiti za određivanje udaljenosti regije u svemiru. Međutim, izvan vlastite lokalne skupine galaksija, pojedine se zvijezde ne mogu razriješiti, pa kako bi shvatili koliko su udaljene galaksije astronomi naučili koristiti svjetlost iz mnogo svjetlijih objekata: Supernove tipa Ia, koje mogu blještavi s sjajem koji je jednak 5 milijardi Sunca.
Supernove tipa Ia stvorene su iz posebnog uparivanja dviju zvijezda koje kruže oko sebe: jedan super gusti bijeli patuljasti materijal za crtanje iz pratnje sve dok se ne postigne kritična masa - oko 40% masivnija od Sunca. Prepakirani bijeli patuljak iznenada se podvrgne brzom nizu termonuklearnih reakcija, eksplodirajući u nevjerojatno svijetlom izlijevanju materijala i energije… svjetionik vidljiv u svemiru.
Pošto je pronađeno da su energija i svjetlost supernova tipa Ia tako dosljedno jednaki, udaljenost se može procijeniti prema njihovoj prividnoj svjetlini kao što se vidi sa Zemlje. Što je tamniji, što je njegova galaksija udaljenija. Na temelju ove naoko univerzalne sličnosti smatralo se da se ove supernove moraju stvoriti u vrlo sličnim situacijama ... posebno jer niti jedan do sada nije izravno opažen.
Međunarodni tim astronoma koji je radio u kolaborativnom istraživanju Tvornice Palomar Transient prvi je put promatrao zvjezdani par tipa Ia koji stvara supernove - nazvan a sustav porijekla - nalazi se u zviježđu Lynx. Nazvani PTF 11kx, sustav, za kojeg se procjenjuje da je udaljen nekih 600 milijuna svjetlosnih godina, sadrži bijeli patuljak i crvenu divovsku zvijezdu, spoj koji nije viđen u prethodnim (iako neizravnim) opažanjima.
"Potpuno je iznenađenje kada termonuklearne supernove, koje izgledaju tako slično, potječu od različitih vrsta zvijezda", kaže Andy Howell, znanstvenik iz Globalne mreže za teleskop teleskop Las Cumbres (LCOGT) i koautor na temu rad, objavljen u broju za kolovoz Science od 24. kolovoza. "Kako bi ovi događaji mogli izgledati tako slično, ako su različitog podrijetla?"
Prva opažanja PTF-a 11kx omogućila su robotski teleskop postavljen na 48-inčni teleskop Samuel Oschin u kalifornijskom opservatoriju Palomar, kao i brzi cjevovod za podatke koji su pružili NSF, NASA i Ministarstvo energetike. Supernova je identificirana 16. siječnja 2011. i podržana je naknadnim spektrografskim podacima iz opservatorija Lick, nakon čega su slijedila neposredna „hitna“ promatranja pomoću teleskopa Keck na Havajima.
"U osnovi smo pozvali svog drugog promatrača s UC-a i prekinuli njihova opažanja kako bismo dobili vremenski kritične spektre", rekao je Peter Nugent, stariji znanstvenik u Nacionalnoj laboratoriji Lawrence Berkeley i koautor na ovom radu.
Keckova opažanja pokazala su da PTF 11kx post-supernova sustav sadrži sporo pokretne oblake plina i prašine koji nisu mogli doći iz nedavnog događaja supernove. Umjesto toga, oblaci - koji su u Lickovim spektrografskim podacima registrirali visoko kalcijuma - vjerojatno su poticali iz prethodnog događaja u kojem se bijeli patuljak nakratko zapalio i otpuhao vanjski sloj svoje atmosfere. Tada se vidi da se taj oblak koji se širi usporava, vjerojatno zbog zvjezdanog vjetra pratećeg crvenog giganta.
(Koja je razlika između nove i supernove? Pročitajte NASA-in STEREO Spots New Nova)
Na kraju je usporavajući novi oblak utjecao brzo nadolazeći izliv supernove, o čemu svjedoči nagli prasak kalcijevog signala, koji se postupno smanjivao u dva mjeseca od događaja u siječnju. To rasipanje kalcija, zapravo, supernova je pogodila novu i natjerala je da "zasvijetli".
Promatranja PTF 11kx pokazuju da je tip Ia supernova limenka javljaju se u sustavima porijekla u kojima je bijeli patuljak podvrgnut novoj erupciji, možda ponovljeno - scenarij za koji su mnogi astronomi ranije mislili da se ne može dogoditi. To čak može značiti da je PTF 11kx potpuno nova vrsta supernove tipa Ia, i dok je prethodno bila neviđena i rijetka, nije jedinstvena.
Što znači da će nam kozmičke "standardne svijeće" trebati popraviti fitilj.
"Znamo da se supernovee tipa 1a malo razlikuju od galaksije do galaksije. Kalibrirali smo to, ali ovo opažanje PTF 11kx pruža prvo objašnjenje zašto se to događa", rekao je Nugent. "Ovo otkriće daje nam priliku da pročistimo i poboljšamo točnost naših kozmičkih mjerenja."
Izvor: Centar za informiranje Berkeley Lab
Umetnute slike: PTF 11kx promatranje (BJ Fulton, Globalna teleskopska mreža opservatorija Las Cumbres) / 48-inčna kupola teleskopa Samuel Oschin u opservatoriju Palomar. Video: Romano Corradi i Instituto de Astrofísica de Canarias
