Supernovy typu Ia, některé z nejnásilnějších a nejsvětlejších explozí ve vesmíru, se staly užitečným nástrojem pro astronomy k měření velikosti a rozšíření vesmíru samotného. Nový výzkum představený na setkání americké astronomické společnosti tento týden ukazuje na zvýšenou pravděpodobnost, že sloučení hvězd, které tyto exploze vytvářejí, bílých trpaslíků, je pravděpodobnější, než se dříve myslelo, a mohlo by vysvětlit vlastnosti některých supernov typu Ia, které jsou zvědavě méně světelný, než se očekávalo.
Výzkum předložený Rüdigerem Pakmorem a kol. z institutu Max-Planck pro astrofyziku v Garchingu v Německu simulovalo sloučení dvou bílých trpaslíků v binárním systému a ukázalo se, že tyto simulace odpovídají dříve pozorovaným supernovám s lichými charakteristikami, konkrétně s 1991 bg. Tato supernova a další pozorované od té doby byla podivně méně světelná, než by se dalo očekávat, pokud by to byla supernovae typu Ia.
Supernovy typu Ia se vyskytují, když v binárním systému obíhají dvě hvězdy. V jednom scénáři se jedna z hvězd stává bílým trpaslíkem, malou, ale velmi velmi hustou hvězdou a odcizuje hmotu od druhé, tlačí se přes hranici Chandrasekharu - 1,4krát větší množství Slunce - a podrobuje se termonukleární explozi.
Další příčinou těchto typů supernov může být sloučení obou hvězd v systému. Ve scénáři analyzovaném těmito vědci byly obě hvězdy bílými trpaslíky hmot těsně pod Sluncem: 0,83-0,9 sluneční hmoty.
Vědci ukázali, že jak systém ztrácí energii v důsledku emise gravitačních vln, dva bílí trpaslíci se k sobě přibližují. Když se slučují, část materiálu v jedné z hvězd narazí do druhé a zahřívá uhlík a kyslík, čímž vytváří termonukleární explozi viditelnou u supernov typu Ia.
Zde si můžete prohlédnout animaci simulované fúze s laskavým svolením Supernova Research Group Institutu Max-Planck.
Pozorování supernov jako je 1991bg ukazují, že spálí menší množství niklu 56, asi 0,1 solárních hmot, než běžné supernovy typu Ia, které obvykle spalují 0,4 až 0,9 solárních hmot niklu. To je činí méně zářivými, protože radiační rozpad niklu je jedním z jevů, který dává světelnému zobrazení supernovy typu I jeho punč.
"Pomocí našich podrobných simulací výbuchu jsme mohli předpovědět pozorovatelné výsledky, které skutečně odpovídají skutečným pozorováním supernovy typu Ia," uvedl Friedrich Röpke, spoluautor článku.
Jejich simulace ukazují, že když se dva bílí trpaslíci spojí, hustota systému je menší než v typických supernovách typu Ia, a tak se vyrobí méně niklu. Vědci ve své práci poznamenávají, že tyto typy fúzí bílých trpaslíků by mohly tvořit mezi 2-11 procenty pozorovaných supernov typu Ia.
Porozumění mechanismům, které vytvářejí tyto fantastické exploze, je nezbytným krokem k získání kontroly jak rozsahu našeho vesmíru a jeho expanze, tak i rozmanitosti samotných supernov typu Ia.
Pokud se chcete dozvědět více o jejich výzkumu a podrobnostech o jejich počítačovém modelování, článek je k dispozici na stránkách Arxiv. Jejich výsledky budou zveřejněny také ve vydání z 7. ledna 2010 ze dne Příroda.
Zdroj: tisková zpráva AAS, papír Arxiv
