Supernove tipa 1a koriste se za mjerenje udaljenosti u Svemiru jer eksplodiraju istom svjetlinom, detoniraju kada bijela patuljasta zvijezda potroši određenu količinu materijala iz binarnog pratilaca. Novo istraživanje pokazuje da eksplozije supernova tipa 1a počinju nespretne i neujednačene, ali druga sferna eksplozija nadjačava prvu, stvarajući glatki ostatak. Time se postavljaju granice nesigurnosti u mjerenjima udaljenosti koja koriste supernove tipa 1a.
Astronomi iznose nevjerojatna nova saznanja koja bacaju svjetlo na višedecenijsku raspravu o jednoj vrsti supernova, eksplozijama koje označavaju konačnu smrt zvijezde: hoće li zvijezda umrijeti u polaganom izgaranju ili brzom naletu? Iz svojih promatranja, znanstvenici otkrivaju da tvar izbačena eksplozijom pokazuje značajnu perifernu asimetriju, ali gotovo sfernu unutrašnjost, što najvjerojatnije implicira da se eksplozija konačno širi superzvučnom brzinom.
Ovi rezultati izviješteni su danas u Science Express-u, internetskoj verziji istraživačkog časopisa Science, Lifan Wang-a, sa teksaškog sveučilišta A&M (SAD), i njegovih kolega Dietrich Baade i Ferdinando Patat iz ESO-a.
"Naši rezultati snažno sugeriraju dvostupanjski proces eksplozije u ovoj vrsti supernove", komentira Wang. "Ovo je važan nalaz s potencijalnim implikacijama u kozmologiji."
Koristeći promatranja 17 supernova napravljenih tijekom više od 10 godina ESO-ovim vrlo velikim teleskopom i teleskopom McDonald Observatorija Otto Struve, astronomi su zaključili oblik i strukturu oblaka krhotina izbačenih iz supernova tipa Ia. Smatra se da su takve supernove rezultat eksplozije male i guste zvijezde - bijelog patuljka - unutar binarnog sustava. Dok njegov suputnik neprestano izlijeva materiju na bijelog patuljka, bijeli patuljak doseže kritičnu masu, što dovodi do fatalne nestabilnosti i supernove. Ali ono što pokreće početnu eksploziju i kako eksplozija prolazi kroz zvijezdu odavno su trnoviti problemi.
Supernovae Wang i njegovi kolege opaženi pojavili su se u dalekim galaksijama, a zbog ogromnih kozmičkih daljina nije se moglo detaljno proučavati korištenjem konvencionalnih tehnika snimanja, uključujući interferometriju. Umjesto toga, tim je odredio oblik eksplodirajućih kokona snimajući polarizaciju svjetlosti iz zvijezda koje umiru.
Polarimetrija se oslanja na činjenicu da je svjetlost sastavljena od elektromagnetskih valova koji osciliraju u određenim smjerovima. Odbijanje ili raspršivanje svjetlosti pogoduje određenim usmjerenjima električnog i magnetskog polja nad drugima. To je razlog zašto polarizirajuće sunčane naočale mogu filtrirati odsjaj sunčeve svjetlosti koji se odbija od ribnjaka. Kad se svjetlost rasprši po raširenim ostacima supernove, ona zadržava podatke o orijentaciji rasipajućih slojeva. Ako je supernova sferno simetrična, sve će se orijentacije pojaviti podjednako i prosječno će se pojaviti, tako da neće biti neto polarizacije. Ako, međutim, plinska školjka nije okrugla, na svjetlu će se utisnuti lagana neto polarizacija.
"Ovo je istraživanje bilo moguće jer bi se polarimetrijom mogla razviti njegova puna snaga zahvaljujući snagama prikupljanja svjetlosti vrlo velikog teleskopa i vrlo preciznom umjeravanju FORS instrumenta", kaže Dietrich Baade.
„Naše istraživanje otkriva da su eksplozije supernove vrste Ia zaista trodimenzionalni fenomeni“, dodaje. "Vanjske regije oblaka eksplozije asimetrične su, s različitim materijalima koji se nalaze u" nakupinama ", dok su unutrašnje regije glatke."
Istraživački tim prvi je put uočio tu asimetriju 2003. godine, kao dio iste promatračke kampanje (ESO PR 23/03 i ESO PR Photo 26/05). Novi, opsežniji rezultati pokazuju da stupanj polarizacije i, prema tome, asferičnost, korelira s unutarnjom svjetlošću eksplozije. Što je supernova sjajnija, glađa ili manje grudasta.
"To ima određeni utjecaj na upotrebu supernove tipa Ia kao standardnih svijeća", kaže Ferdinando Patat. „Ova vrsta supernova koristi se za mjerenje brzine ubrzanja širenja svemira, pod pretpostavkom da se ti objekti ponašaju jednolično. Ali asimetrije mogu primijeniti disperziju u promatranim količinama. "
"Naše otkriće stavlja snažna ograničenja na sve uspješne modele eksplozija termonuklearnih supernova", dodaje Wang.
Modeli sugeriraju da je nezgrapnost nastala postupkom sporog izgaranja, koji se naziva "deflagration", i ostavlja nepravilan trag pepela. Glatkost unutarnjih dijelova zvijezde koja eksplodira podrazumijeva da u određenoj fazi deflagracija ustupa mjesto nasilnijem procesu, "detonaciji", koja putuje superzvučnim brzinama - toliko brzo da briše sve asimetrije u pepelu koji je preostao iza sporijeg gorenja prve faze, što rezultira glatkim, homogenim ostatkom.
Izvorni izvor: ESO News Release
