Umetnikova zamisel o binarnem zvezdastem sistemu, ki proizvaja ponavljajoče se nove, in na koncu supernova PTF 11kx. (Zasluge: Romano Corradi in Instituto de Astrofísica de Canarias)
Čeprav so bile desetletja uporabljene kot "standardne sveče" za merjenje kozmične razdalje, lahko supernove tipa Ia nastanejo iz različnih vrst zvezdnih sistemov, kažejo nedavna opažanja, ki jih je izvedla skupina Palomar Transient Factory v kalifornijskem laboratoriju Berkeley.
Presojanje razdalj medgalaktičnega prostora od tukaj na Zemlji ni enostavno. Znotraj Mlečne poti - in celo v bližini galaksij - se lahko svetloba, ki jo oddajajo redno pulzirajoče zvezde (imenovane cefeidne spremenljivke), ugotovi, kako daleč je območje v vesolju. Zunaj lastne lokalne skupine galaksij pa posameznih zvezd ni mogoče razrešiti, zato smo se, da bi ugotovili, kako oddaljene galaksije so astronomi, naučili uporabljati svetlobo iz veliko svetlejših predmetov: supernove vrste Ia, ki lahko zasvetijo s sijajem, ki ustreza 5 milijardam soncev.
Supernove tipa Ia so ustvarjene iz posebnega združevanja dveh zvezd, ki krožita ob drugem: enega super gostega belega pritlikavega materiala iz spremljevalca, dokler ne dosežemo kritične mase - približno 40% bolj masivne od Sonca. Prepakiran beli pritlikavec nenadoma doživi hiter niz termonuklearnih reakcij, ki eksplodirajo v neverjetno svetlem izbruhu materiala in energije… svetilnik, viden po vesolju.
Ker je bilo ugotovljeno, da sta energija in svetilnost supernov tipa Ia tako dosledno podobna, lahko oddaljenost merimo z njihovo navidezno svetlostjo, kot jo vidimo z Zemlje. Zatemnejši je, kolikor dlje je njegova galaksija. Na podlagi te navidezno univerzalne podobnosti je bilo mišljeno, da je treba te supernove ustvariti v zelo podobnih situacijah ... še posebej, ker nobene doslej še nismo opazili neposredno.
Mednarodna ekipa astronomov, ki je sodelovala pri skupni raziskavi tovarne Palomar Transient Factory, je prvič opazila zvezdni par, ki ustvarja supernovo tipa Ia - imenovan a sistem potomcev - se nahaja v ozvezdju Lynx. Poimenovan PTF 11kx, sistem, ki naj bi bil oddaljen približno 600 milijonov svetlobnih let, vsebuje belega pritlikavca in rdečo orjaško zvezdo, sklop, ki ga v prejšnjih (čeprav posrednih) opažanjih še nismo videli.
"Popolnoma presenečenje je ugotoviti, da termonuklearne supernove, ki se zdijo vse tako podobne, izvirajo iz različnih vrst zvezd," pravi Andy Howell, uslužbenec iz Globalne teleskopske mreže observatorija Las Cumbres (LCOGT) in soavtor prispevek, objavljen v številki časopisa Science z dne 24. avgusta. "Kako bi lahko bili ti dogodki tako podobni, če bi imeli drugačen izvor?"
Začetna opažanja PTF 11kx so omogočili robotski teleskop, nameščen na 48-palčni teleskop Samuel Oschin v kalifornijskem observatoriju Palomar, pa tudi hiter podatkovni plinovod, ki so ga zagotovili NSF, NASA in ministrstvo za energijo. Supernova je bila identificirana 16. januarja 2011 in podprta z naknadnimi spektrografskimi podatki iz opazovalnice Lick, ki so ji sledila takojšnja "nujna" opažanja s teleskopom Keck na Havajih.
"V bistvu smo poklicali opazovalca iz UC in prekinili njihova opazovanja, da bi dobili časovno kritične spektre," je dejal Peter Nugent, višji znanstvenik v Nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley in soavtor prispevka.
Keckova opažanja so pokazala, da PTF 11kx post-supernova sistem vsebuje počasi oblake plina in prahu, ki ne bi mogli priti iz nedavnega dogodka supernove. Namesto tega so oblaki - ki so v Lickovih spektrografskih podatkih zabeležili veliko kalcija - izvirali iz prejšnjega dogodka, v katerem se je beli škrat na kratko vžgal in odpihnil zunanjo plast svoje atmosfere. Ta razširjajoči se oblak je nato upočasnil, verjetno zaradi zvezdnega vetra spremljevalnega rdečega velikana.
(Kakšna je razlika med novo in supernovo? Preberite NASA-jev STEREO Spots a New Nova)
Sčasoma je na upočasnitev novega oblaka vplival hitri izliv supernove, kar je bilo dokazano z nenadnim sunkom kalcijevega signala, ki se je v dveh mesecih od januarskega dogodka postopoma zmanjšal. Ta kalcijev porušitev je v resnici supernova udarila v novo in povzročila, da se je "zasvetila".
Opazovanja PTF 11kx kažejo, da je supernova tipa Ia lahko se pojavljajo v sistemih potomcev, kjer je beli škrat doživel nove izbruhe, po možnosti večkrat - scenarij, za katerega so mnogi astronomi prej mislili, da se ne bi mogel zgoditi. To bi lahko celo pomenilo, da je PTF 11kx povsem nova vrsta supernove tipa Ia, vendar prej nevidna in redka, a ne edinstvena.
Kar pomeni, da bodo naše kozmične "standardne sveče" morda treba popraviti.
"Vemo, da se supernovee tipa 1a nekoliko razlikujejo od galaksije do galaksije, zato smo to umerili, vendar to PTF 11kx opazovanje daje prvo razlago, zakaj se to zgodi," je dejal Nugent. "To odkritje nam daje priložnost za izboljšanje in izboljšanje natančnosti naših kozmičnih meritev."
Vir: Berkeley Lab news center
Vstavljene slike: PTF 11kx opazovanje (BJ Fulton, Global Clesres Observatory Las Cumbres) / 48-palčna kupola teleskopa Samuel Oschin v observatoriju Palomar. Video: Romano Corradi in Instituto de Astrofísica de Canarias
