Supernovy typu 1a se používají k měření vzdálenosti ve vesmíru, protože explodují se stejným jasem a vybuchují, když bílá trpaslík hvězda spotřebuje určité množství materiálu z binárního společníka. Nový výzkum naznačuje, že výbuchy supernov typu 1a začínají nemotorně a nerovnoměrně, ale druhý sférický výbuch přemůže první a vytvoří hladký zbytek. Tím se stanoví meze nejistoty při měření vzdálenosti, které používají supernovy typu 1a.
Astronomové hlásí pozoruhodná nová zjištění, která vrhají světlo na desetiletou debatu o jednom druhu supernov, o explozích, které označují konečný zánik hvězdy: umírá hvězda pomalým hořením nebo rychlým třeskem? Z jejich pozorování vědci zjistili, že hmota vypuzená explozí vykazuje významnou periferní asymetrii, ale téměř sférický interiér, z čehož pravděpodobně vyplývá, že se exploze nakonec šíří nadzvukovou rychlostí.
Tyto výsledky dnes zveřejňuje Science Science, online verze výzkumného časopisu Science, Lifan Wang, Texas A&M University (USA) a kolegové Dietrich Baade a Ferdinando Patat z ESO.
"Naše výsledky důrazně naznačují dvoustupňový výbuchový proces u tohoto typu supernovy," komentuje Wang. "Toto je důležité zjištění s možnými důsledky v kosmologii."
Na základě pozorování 17 supernov vyrobených za více než 10 let pomocí ESO velmi velkého dalekohledu a dalekohledu Otto Struve z dalekohledu observatoře McDonald vyvodili astronomové tvar a strukturu oblaků úlomků vyhodených ze supernovy typu Ia. Takové supernovy jsou považovány za výsledek výbuchu malé a husté hvězdy - bílého trpaslíka - uvnitř binárního systému. Jak jeho společník nepřetržitě rozlévá hmotu na bílého trpaslíka, bílý trpaslík dosáhne kritického množství, což vede k fatální nestabilitě a supernově. Ale to, co jiskří počáteční explozi, a jak výbuch prochází hvězdou, byly dlouho problematické.
Pozorovaný supernov Wang a jeho kolegové se objevili ve vzdálených galaxiích a kvůli velkým kosmickým vzdálenostem nebylo možné podrobně studovat pomocí konvenčních zobrazovacích technik, včetně interferometrie. Místo toho tým určil tvar explodujících kokonů zaznamenáním polarizace světla z umírajících hvězd.
Polarimetrie závisí na skutečnosti, že světlo se skládá z elektromagnetických vln, které oscilují v určitých směrech. Odraz nebo rozptyl světla upřednostňuje určité orientace elektrického a magnetického pole nad ostatními. To je důvod, proč polarizační sluneční brýle mohou odfiltrovat záblesk slunečního světla odražený od rybníka. Když se světlo rozptyluje rozpínajícími se zbytky supernovy, zachovává si informaci o orientaci rozptylových vrstev. Pokud je supernova sféricky symetrická, budou všechny orientace přítomny stejně a budou průměrné, takže nedojde k žádné polarizaci sítě. Pokud však plynový obal není kulatý, bude na světlo vtisknuta slabá polarizace sítě.
"Tato studie byla možná, protože polarimetrie mohla rozvinout svou plnou sílu díky energii sběru světla Velkého dalekohledu a velmi přesné kalibraci přístroje FORS," říká Dietrich Baade.
"Naše studie odhaluje, že výbuchy supernov typu Ia jsou skutečně trojrozměrné jevy," dodává. "Vnější oblasti výbuchového oblaku jsou asymetrické, s různými materiály nalezenými v" shlucích ", zatímco vnitřní oblasti jsou hladké."
Výzkumný tým tuto asymetrii poprvé spatřil v roce 2003 jako součást stejné pozorovací kampaně (ESO PR 23/03 a ESO PR Photo 26/05). Nové, rozsáhlejší výsledky ukazují, že stupeň polarizace, a tedy i asférie, koreluje s vnitřní jasností exploze. Jasnější je supernova, plynulejší nebo méně těžkopádný.
"To má určitý dopad na použití supernovy typu Ia jako standardních svíček," říká Ferdinando Patat. "Tento druh supernov se používá k měření rychlosti zrychlení expanze vesmíru za předpokladu, že se tyto objekty chovají jednotným způsobem." Asymetrie však mohou v pozorovaných množstvích vést k disperzím. “
"Náš objev silně omezuje všechny úspěšné modely explozí termonukleárních supernov," dodává Wang.
Modely navrhly, že shlukovitost je způsobena procesem pomalého hoření, nazývaného „deflagrace“, a zanechává nepravidelnou stopu popela. Hladkost vnitřních oblastí explodující hvězdy znamená, že v dané fázi deflagrace ustupuje násilnějšímu procesu, „detonaci“, která putuje nadzvukovou rychlostí - tak rychle, že odstraní všechny asymetrie v popílku vlevo pozadu pomalejším hořením první fáze, což má za následek hladší a homogennější zbytek.
Původní zdroj: ESO News Release
