Supernove tipa 1a se uporabljajo za merjenje razdalje v vesolju, ker eksplodirajo z enako svetlostjo, ki eksplodirajo, ko bela pritlikava zvezda porabi določeno količino materiala iz binarnega spremljevalca. Nove raziskave kažejo, da se eksplozije supernov tipa 1a začnejo nerodno in neenakomerno, toda druga, sferična eksplozija premaga prvo, kar ustvari gladek ostanek. To določa meje negotovosti za meritve na daljavo, ki uporabljajo supernove tipa 1a.
Astronomi poročajo o izjemnih novih ugotovitvah, ki osvetljujejo desetletje razprave o eni vrsti supernov, eksplozijah, ki označujejo končno smrt zvezde: ali zvezda umre v počasnem izgorevanju ali s hitrim udarcem? Znanstveniki iz svojih opazovanj ugotavljajo, da zadeva, ki jo je eksplozija izločila, kaže pomembno obodno asimetrijo, a skoraj sferično notranjost, kar najverjetneje pomeni, da se eksplozija končno širi z nadzvočno hitrostjo.
O teh rezultatih danes poročajo v spletni različici raziskovalne revije Science Express Lifan Wang, teksaška univerza A&M (ZDA), ter kolega Dietrich Baade in Ferdinando Patat iz organizacije ESO.
"Naši rezultati močno kažejo na dvostopenjski proces eksplozije v tej vrsti supernove," komentira Wang. "To je pomembna ugotovitev s potencialnimi posledicami v kozmologiji."
Na podlagi opazovanj 17 supernov, narejenih v več kot 10 letih z zelo velikim teleskopom ESO in teleskopom McDonald Observatory Otto Struve, so astronomi sklepali o obliki in strukturi oblaka naplavin, ki so ga vrgli iz supernov tipa Ia. Menijo, da so takšne supernove posledica eksplozije majhne in goste zvezde - belega škrata - v dvojiškem sistemu. Ker njen spremljevalec neprestano preliva materijo na belega pritlikavca, beli pritlikavec doseže kritično maso, kar vodi v usodno nestabilnost in supernovo. Toda kaj sproži začetno eksplozijo in kako eksplozija potuje skozi zvezdo, so že dolgo trne težave.
Supernovae Wang in njegovi sodelavci so opazili v oddaljenih galaksijah, saj zaradi velikih kozmičnih razdalj ni bilo mogoče podrobno preučiti z običajnimi slikarskimi tehnikami, vključno z interferometrijo. Namesto tega je ekipa določila obliko eksploziranih kokonov s snemanjem polarizacije svetlobe iz umirajočih zvezd.
Polarimetrija se opira na dejstvo, da je svetloba sestavljena iz elektromagnetnih valov, ki nihajo v določenih smereh. Odboj ali razprševanje svetlobe daje prednost nekaterim usmeritvam električnega in magnetnega polja nad drugimi. Zato polarizirajoča sončna očala lahko odstranijo odsev sončne svetlobe, ki se odbija od ribnika. Ko se svetloba razkropi po naraščajočih razbitinah supernove, hrani podatke o orientaciji razpršilnih plasti. Če je supernova sferično simetrična, bodo vse usmeritve enake in bodo povprečne, zato ne bo neto polarizacije. Če pa plinska lupina ni okrogla, se bo na svetlobi odtisnila rahla neto polarizacija.
"Ta študija je bila mogoča, ker bi lahko polarimetrija razvila svojo polno moč zahvaljujoč moči zbiranja svetlobe zelo velikega teleskopa in zelo natančni kalibraciji instrumenta FORS," pravi Dietrich Baade.
"Naša študija razkriva, da so eksplozije supernov tipa Ia res tridimenzionalni pojav," dodaja. "Zunanja območja plavža so nesimetrična, z različnimi materiali, ki jih najdemo v" gručah, medtem ko so notranja območja gladka. "
Raziskovalna skupina je to asimetrijo prvič opazila leta 2003, kot del iste opazovalne kampanje (ESO PR 23/03 in ESO PR Photo 26/05). Novi, obsežnejši rezultati kažejo, da stopnja polarizacije in s tem asferičnost korelira z lastno svetlostjo eksplozije. Svetlejša je supernova, bolj gladka ali manj nerodna.
"To ima določen vpliv na uporabo supernov tipa Ia kot standardnih sveč," pravi Ferdinando Patat. "Ta vrsta supernov se uporablja za merjenje hitrosti pospeška širjenja Vesolja, ob predpostavki, da se ti predmeti obnašajo enotno. Toda asimetrije lahko v opazovanih količinah uvedejo razpršenost. "
"Naše odkritje močno ovira vse uspešne modele eksplozij termonuklearnih supernov," dodaja Wang.
Modeli nakazujejo, da je okornost posledica procesa počasnega gorenja, imenovanega „odstranjevanje“, in pušča nepravilno sled pepela. Gladkost notranjih področij eksplodirajoče zvezde pomeni, da na določeni stopnji deflagracija daje bolj silovit proces, "detonacijo", ki potuje z nadzvočno hitrostjo - tako hitro, da izbriše vse asimetrije v pepelu, ki ostane zadaj počasnejše izgorevanje prve stopnje, kar ima za posledico bolj gladek, homogen ostanek.
Izvirni vir: ESO News Release
