Vědci zaznamenali jedinečnou explozi kosmické supernovy. Co to znamená pro vědu

O jaké supernově mluvíme?

Supernova s označením LSQ14fmg je od nás vzdálena 100 milionů světelných letZ našeho

a byl objeven vědci z Florida State University (USA).Byl klasifikován jako tzv. typ Ia.

Co je to za typ?

Supernovy typu Ia jsou ukázkovým příkladem toho, že vyhaslá hvězda , bílý trpaslík, není tak bezpečná, jak si myslíme.

Supernovy typu Ia jsou hvězdy, nebo spíše záblesky světla, které jsou výsledkem exploze dávno vyhaslé kosmické hvězdy , bílého trpaslíka.V předchozí větě jsme definici bílého trpaslíka poněkud zjednodušili.Objekt je vyhořelá hvězda, jejíž termonukleární reakce se zastavily.Většina hvězd ve vesmíru končí svůj život tímto způsobem.Ukazuje se, že bílý trpaslík je korunou vývoje hvězdy o hmotnosti přibližně našeho Slunce.

Tvorba supernov typu Ia

O tom se uvažovalo donedávna, zatímco vědcinebyly nalezeny žádné supernovy typu Ia. Supernova typu Ia nebo exploze supernovy je běžný název pro fyzikálně-chemickou reakci uvnitř bílého trpaslíka, která vede k poměrně silné explozi. Během této exploze se uvolní poměrně velké množství energie. Kromě toho se svítivost hvězdy současně zvyšuje několik tisíckrát.

Pokud je obyčejná supernova způsobena explozí osamoceného bílého trpaslíka, v důsledku procesů, které se v ní odehrávají, pak nejnovější vědecké teorie říkajíže supernovy typu Ia jsou výsledkem splynutí dvou bílých trpaslíků.Dva bílí trpaslíci vedle sebe jsou ve vesmíru vzácným jevem.Takové objekty se však ve vesmíru vyskytují, nejčastěji jsou to pozůstatky dvojhvězdných systémů, které jsou navzájem gravitačně vázány.

Bílý trpaslík je "pozůstatkem" hvězdy, která dokončila svůj normální životní cyklus, termonukleární reakce se zastavily a vnější obálka byla odhozena v procesu vývoje.To znamená, že bílý trpaslík je ve skutečnosti jádrem bývalé hvězdy, která v budoucnu můžejen aby se ochladil.

Bílý trpaslík je však extrémnívysokou hustotu a gravitaci a může hromadit hmotu. K tomu dochází primárně v binárních systémech, kde se druhá a zpočátku světlejší a tedy méně vyvinutá složka přiblížila fázi červeného obra.

Je důležité mít na paměti, že Whiteovy dvojité systémytrpaslíci ve vesmíru jsou dost vzácní. Je pravidlem, že je jich jen několik v tisíci nalezených dvojhvězdných systémech. Proces sloučení dvou bílých trpaslíků před vypuknutím supernovy typu Ia je poměrně dlouhý proces, který v průměru trvá 60 milionů let.

Jaké jsou vzplanutí a výbuchy takových supernov?

Binární systém skládající se z bílého trpaslíka aobyčejná hvězda, je příčinou supernovy typu Ia. Hvězdy vázané silami gravitační přitažlivosti se k sobě postupně přitahují. Jakmile hmota z hvězdy začne proudit k bílému trpaslíkovi, její hmotnost začne postupně narůstat. Jakmile překročí prahovou hodnotu 1,38 sluneční hmoty Chandrasekhar, začne teplota jádra bílého trpaslíka raketově stoupat, dokud nedosáhne teploty spalování uhlíku.

Způsobeno přetékáním hmoty ze dvou hvězdtermonukleární reakce na bílých trpaslících jsou příčinou jeho další exploze, kterou astronomové nazývají supernova typu Ia. Během této exploze se uvolňuje obrovské množství energie a světla. Porovnáme-li svítivost supernovy typu Ia se svítivostí hlavní hvězdy sluneční soustavy, můžeme dojít k závěru, že supernova vyzařuje množství světla asi 10 tisíckrát více než naše Slunce.

Všechny supernovy typu Ia mají stejnémechanismus ohniska. Navíc díky homogenitě masy bílých trpaslíků mají supernovy typu Ia stejnou maximální svítivost. To znamená, že když vezmeme jas dvou supernov typu Ia umístěných ve stejné vzdálenosti od pozorovatele, jejich svítivost bude stejná.

Spektrum supernovy typu Ia SN1998aq, jeden den po maximu vzplanutí

Život supernovy typu Ia je jen mrknutí oka, záblesk, exploze.Avšak z toho důvodu, že většina těchto objektů je vzdálena odSluneční soustavy ve značné vzdálenosti můžeme pozorovat intenzivní proud světla přicházející z Sluneční soustavy.Výbuch supernovy typu Ia je vždy pozorován až po hvězdě, která ji vypustilaSvětlo ve skutečnosti již dávno neexistuje.

Její pozorování je tedy jakýmsi pohledemminulost. Například pozemšťané nyní mohou pozorovat Krabí mlhovinu - zbytky exploze supernovy, kterou viděli arabští a čínští astronomové 4. července 1054. Blesk byl viditelný pouhým okem 23 dní, a to i ve dne. V roce 1968 byl ve středu mlhoviny objeven pulzar PSR B0531 + 21, který vyzařuje v rentgenovém a rádiovém dosahu, což je neutronová hvězda zanechaná po výbuchu supernovy, její průměr je asi 25 km.

Jak vědci viděli explozi?

Hvězda byla objevena pomocí dalekohledů umístěných v Jižní Americe a Evropě.Vědcům se podařilo prokázat, že supernova způsobila, že okolní kosmický materiál vyzařuje silné záření.radioaktivní rozpad niklu a tvorba oxidu uhelnatého.

Byla to skutečně jedinečná a bizarní událost a naše vysvětlení je stejně zajímavé.

Autor článku

Co se stalo?

Vědci analyzovali získaná datas dalekohledy v Chile a Španělsku. Ukázalo se, že supernova typu Ia (výbuch bílého trpaslíka) způsobila, že okolní vesmírný materiál vyzařoval silné záření, což indikovalo radioaktivní rozpad niklu a tvorbu oxidu uhelnatého. To umožnilo odborníkům předpokládat, že pozorovali výbuch hvězdy, která patří do asymptotické obří větve (AGB), která se změnila v planetární mlhovinu.

Hvězdy tohoto typu procházejí jakýmsi životním cyklem, který je tak silný, že explodují a vytvoří sevývoj galaxií a jsou tak jasné, že je můžeme pozorovat ze Země. 

Výbuch byl způsoben fúzí jádra obřího AGB aobíhá kolem něj bílý trpaslík. Centrální hvězda ztratila značné množství hmoty v důsledku hvězdných větrů, než ztráta hmoty náhle ustala a vytvořil se prsten hvězdné hmoty, často viděný v planetárních mlhovinách. Rázová vlna supernovy narazila do prstence, což mělo za následek pomalé zvyšování jasu.

Snímek planetární mlhoviny Modrá sněhová koule,provedeno Florida State University Observatory. Supernova LSQ14fmg explodovala v systému podobném tomuto - s velkou ztrátou hmotnosti z centrální hvězdy. Když se ztráta hmoty náhle zastavila, kolem hvězdy se vytvořil prsten hvězdného materiálu / © Eric Hsiao

Vědci naznačují, že viděli prasknout takovou hvězdunazývá se asymptotická obří větev (AGB, období hvězdného vývoje, kterým procházejí všechny hvězdy střední a nízké hmotnosti na konci své životní cesty), která se mění v planetární mlhovinu.

Co to znamená pro vědeckou komunitu?

Vědci poprvé poskytli přesvědčivé důkazy, že supernova typu Ia můžeexplodují v systému obřích hvězd, které jsou na cestě k tomu, aby se staly planetárními mlhovinami.Jedná se o důležitý krok k pochopení původu supernov tohoto typu – do té doby o nich vědci věděli jen málo, kromě toho, že jsou výsledkem exploze bílých trpaslíků.

Studium těchto objektů také pomůže zlepšit pochopení podstaty temné hmoty, protože supernovy Ia jsou důležitým nástrojem pro jejich studium.

Přečtěte si také:

Ruská vakcína proti COVID-19 vstoupila do civilního oběhu, ale je na ni mnoho stížností

Ve 3. dni nemoci většina pacientů COVID-19 ztratí čich a často trpí rýmou.

Vědci zjistili, proč jsou děti nejnebezpečnějšími nositeli COVID-19