Co se stalo před 400 lety k vytvoření tohoto úžasně krásného zbytku supernovy - a byli tam dva viníci nebo jen jeden? Tento pohled na Hubbleův kosmický dalekohled na zbytky vytvořené typu Ia pomohl astronomům vyřešit dlouhodobé tajemství typu hvězd, které způsobují nějaké supernovy, známé jako progenitor.
"Až do této chvíle jsme vlastně nevěděli, odkud tento typ supernovy pochází, navzdory jejich studiu po celá desetiletí," řekla Ashley Pagnotta z Louisiana State University, která hovořila na tiskovém briefingu na zasedání Americké astronomické společnosti ve středu. "Ale teď můžeme říci, že máme první konečnou identifikaci progenitoru typu 1a a víme, že tento musel mít dvojitého degenerovaného progenitora - je to jediná možnost."
Tento zbytek supernovy, který má jméno podobné telefonnímu číslu SNR 0509-67,5, leží ve galaxii Velkého Magellanova mračna ve vzdálenosti 170 000 světelných let.
Astronomové již dlouho tušili, že za výbuch jsou zodpovědné dvě hvězdy - jako je tomu u většiny supernov typu 1a -, ale nebyli si jistí, co způsobilo explozi. Jedním vysvětlením by mohlo být, že to bylo způsobeno hromadným přenosem z doprovodné hvězdy, kde blízká hvězda rozlila materiál na bílého trpaslíka a spustila řetězovou reakci, která způsobí jednu z nejsilnějších explozí ve vesmíru. Toto je známo jako „jediná degenerovaná“ cesta - která se zdá být pro mnoho supernov typu 1a nejpravděpodobnějším, nejběžnějším a nejvýhodnějším vysvětlením.
Druhou možností je srážka dvou bílých trpaslíků, která je známá jako „dvojitý degenerát“, což se zdá být méně běžným a ne tak široce přijímaným vysvětlením pro supernovy. Mnoho astrofyziků se zdálo, že scénář fúzí je méně pravděpodobný, protože se zdá, že existuje příliš málo systémů dvojitých bílých trpaslíků; zdá se, že existuje jen hrstka, která byla dosud objevena.
Problém s SNR 0509-67.5 byl v tom, že astronomové nemohli najít žádný zbytek doprovodné hvězdy. Proto byl zvažován dvojitý degenerovaný scénář, protože v tom případě nezůstane nic, protože při výbuchu jsou spotřebováni oba bílí trpaslíci. V případě jediného progenitora bude nebílá trpasličí hvězda stále poblíž místa výbuchu a bude vypadat stejně jako před výbuchem.
Proto je možným způsobem, jak rozlišit mezi různými progenitorovými modely, podívat se hluboko do středu starého zbytku supernovy a hledat ex-doprovodnou hvězdu.
"Víme, že Hubble má citlivost nezbytnou k detekci nejmenších zbytků bílého trpaslíka, které by mohly způsobit takové exploze," řekl vedoucí vyšetřovatel Bradley Schaefer z LSU. "Logika je zde stejná jako slavná citace Sherlocka Holmese:" Když jste odstranili nemožné, musí být pravda, cokoli, i když je to nepravděpodobné, pravdivé. ""
V roce 2010 Schaefer a Pagnotta připravovali návrh na hledání slabých bývalých společenských hvězd ve středu čtyř zbytků supernovy ve Velkém Magellanově mračnu, když viděli fotografii Astronomy Picture of the Day, která ukazuje obrázek, který již Hubbleův kosmický dalekohled měl vzali jeden ze svých cílových zbytků, SNR 0509-67,5.
(Poznámka: obrázek APOD z 12. ledna 2012 je SNR 0509-67,5!)
Protože se zbytek jeví jako pěkný symetrický obal nebo bublina, lze geometrický střed přesně určit. Při podrobnější analýze centrální oblasti zjistili, že je zcela prázdná hvězd až po hranici nejslabších objektů, které Hubble dokáže na fotografiích detekovat. Mladý věk také znamená, že žádné přežívající hvězdy se nepřesunuly daleko od místa výbuchu. Dokázali přeškrtnout seznam všech možných jediných degenerovaných scénářů a zůstali s modelem dvojitého degenerátu, ve kterém se srazí dva bílí trpaslíci.
"Protože můžeme vyloučit všechny možné jednotlivé degeneráty, víme, že to musí být dvojitý degenerát," řekl Pagnotta. "Příčinu SNR 0509-67,5 lze nejlépe vysvětlit dvěma pevně obíhajícími bílými trpaslicovými hvězdami, které se točily blíže a blíž, dokud se neshroutily a nevybuchly."
Pagnotta také poznamenal, že tato supernova není ve skutečnosti normální supernova typu 1a, ale podtřída zvaná 1991t, což je extra jasná supernova.
Dokument z roku 2010 Marat Gilfanov z Institutu Maxe Plancka pro astrofyziku naznačil, že mnoho supernov typu 1a bylo pravděpodobně způsobeno srážkou dvou bílých trpaslíků, což bylo pro mnoho astronomů překvapením. Přezkum nedávné supernovy SN 2011fe, která explodovala v srpnu 2011, dále zkoumá možnost dvojitého degenerovaného progenitora. Otevřenou otázkou zůstává, zda tyto sloučení bílých trpaslíků jsou primárním katalyzátorem supernovy typu Ia ve spirálních galaxiích. Jsou vyžadovány další studie, aby se zjistilo, zda jsou supernovy ve spirálních galaxiích způsobeny sloučením nebo směsí těchto dvou procesů.
Schaefer a Pagnotta plánují podívat se na další zbytky supernovy ve Velkém Magellenově mračnu, aby dále otestovali svá pozorování.
Pagnotta potvrdil, že kdokoli s připojením k internetu mohl tento objev učinit, protože všechny použité obrázky Hubbleova tělesa byly veřejně dostupné a použití Hubbleových dat vyvolalo APOD.
Zdroje: Science Paper od Bradleyho E. Schaefera a Ashley Pagnotty (dokument PDF), HubbleSite, tiskové briefing AAS
