O jakiej supernowej mówimy?
Supernowa zwana LSQ14fmg znajduje się 100 milionów lat świetlnych od naszej
Co to za typ?
Supernowe typu Ia są wyraźnym przykładem tego, że wymarły biały karzeł nie jest tak bezpieczny, jak zwykliśmy sądzić.
Supernowe typu Ia to gwiazdylub raczej rozbłyski światła powstałe w wyniku eksplozji dawno wymarłej kosmicznej gwiazdy – białego karła. W poprzednim zdaniu nieco uprościliśmy definicję białego karła. Mówiąc ściśle naukowo, obiekt ten jest wypaloną gwiazdą, której reakcje termojądrowe ustały. Większość gwiazd we Wszechświecie kończy w ten sposób swój cykl życia. Okazuje się, że biały karzeł jest zwieńczeniem ewolucji gwiazdy o masie w przybliżeniu takiej samej jak nasze Słońce.
Formacja supernowej typu Ia
Było to rozważane do niedawna, podczas gdy naukowcynie znaleziono supernowych typu Ia. Supernowe typu Ia lub eksplozja supernowej to umowna nazwa reakcji fizykochemicznej wewnątrz białego karła, która prowadzi do dość silnej eksplozji. Podczas tej eksplozji uwalnia się dość duża ilość energii. Ponadto jasność gwiazdy jednocześnie wzrasta kilka tysięcy razy.
Jeśli nastąpi zwykła supernowa z powodueksplozja samotnego białego karła w wyniku procesów zachodzących w jego wnętrzu, to najnowsze teorie naukowe mówią, że supernowe typu Ia powstają w wyniku połączenia dwóch białych karłów. Znajdujące się w pobliżu dwa białe karły to dość rzadkie zjawisko w przestrzeni kosmicznej. Niemniej jednak takie obiekty rzeczywiście występują we Wszechświecie. Najczęściej są to pozostałości po układach podwójnych gwiazd, połączonych ze sobą grawitacyjnie.
Biały karzeł jest „pozostałością” po gwieździezakończył swój normalny cykl życiowy, reakcje termojądrowe ustały, a zewnętrzna powłoka została zrzucona w procesie ewolucji. Oznacza to, że w rzeczywistości biały karzeł jest jądrem byłej gwiazdy, która w przyszłości może jedynie ostygnąć.
Jednak biały karzeł to obiekt z wyjątkowowysoka gęstość i grawitacja, i może gromadzić materię. Przede wszystkim dzieje się tak w układach podwójnych, gdzie do stadium czerwonego olbrzyma zbliżył się drugi i początkowo lżejszy, a przez to mniej rozwinięty element.
Należy pamiętać, że białe systemy podwójnekarły w kosmosie są dość rzadkie. Z reguły jest ich tylko kilka w tysiącu znalezionych układów podwójnych gwiazd. Proces łączenia dwóch białych karłów przed wybuchem supernowej typu Ia jest dość długim procesem, który średnio trwa 60 milionów lat.
Jakie są rozbłyski i wybuchy takich supernowych?
System podwójny składający się z białego karła izwykła gwiazda jest przyczyną supernowej typu Ia. Gwiazdy, związane siłami przyciągania grawitacyjnego, są stopniowo przyciągane do siebie. Gdy tylko materia z gwiazdy zacznie płynąć do białego karła, jej masa zaczyna stopniowo wzrastać. Gdy tylko przekroczy próg Chandrasekhar wynoszący 1,38 masy Słońca, temperatura jądra białego karła zaczyna gwałtownie rosnąć, aż osiągnie temperaturę spalania węgla.
Spowodowany wypływem materii z dwóch gwiazdReakcje termojądrowe na białym karle są przyczyną jego dalszej eksplozji, którą astronomowie nazywają supernową typu Ia. Podczas tej eksplozji uwalnia się ogromna ilość energii i światła. Jeśli porównamy jasność supernowej typu Ia z jasnością głównej gwiazdy Układu Słonecznego, możemy wywnioskować, że supernowa emituje ilość światła około 10 tysięcy razy więcej niż nasze Słońce.
Wszystkie supernowe typu Ia mają to samomechanizm wybuchu. Ponadto, ze względu na jednorodność masy białych karłów, supernowe typu Ia mają taką samą maksymalną jasność. Oznacza to, że jeśli weźmiemy jasność dwóch supernowych typu Ia znajdujących się w jednakowej odległości od obserwatora, ich jasność będzie taka sama.
Widmo supernowej typu Ia SN1998aq, dzień po maksimum wybuchu
Życie po supernowej typu Ia jest sprawiedliwechwila, błysk, eksplozja. Jednak ze względu na fakt, że większość takich obiektów znajduje się w znacznej odległości od Układu Słonecznego, możemy obserwować intensywny strumień światła emanujący z takiej gwiazdy przez długi czas. Wybuch supernowej typu Ia zawsze obserwujemy po fakcie – gwiazda, która wyemitowała to światło, w rzeczywistości nie istniała od dawna.
Więc jej obserwacja jest rodzajem zajrzenia do środkaprzeszłość. Na przykład obecnie Ziemianie mogą obserwować Mgławicę Krab - pozostałości po eksplozji supernowej, którą arabscy i chińscy astronomowie widzieli 4 lipca 1054 roku. Błysk był widoczny gołym okiem przez 23 dni, nawet w dzień. W 1968 roku w centrum mgławicy odkryto pulsara PSR B0531 + 21, emitującego w zakresie promieniowania rentgenowskiego i radiowego, który jest gwiazdą neutronową pozostałą po wybuchu supernowej, jego średnica wynosi około 25 km.
Jak naukowcy widzieli eksplozję?
Gwiazdę odkryto za pomocą teleskopówzlokalizowane w Ameryce Południowej i Europie. Naukowcom udało się ustalić, że supernowa spowodowała, że otaczająca ją materia kosmiczna wyemitowała silne promieniowanie: wskazuje to na radioaktywny rozpad niklu i powstawanie tlenku węgla.
To było naprawdę wyjątkowe i dziwne wydarzenie, a nasze wyjaśnienie jest równie interesujące.
Autor artykułu
Co się stało?
Naukowcy przeanalizowali uzyskane danez teleskopami w Chile i Hiszpanii. Okazało się, że supernowa typu Ia (eksplozja białego karła) spowodowała, że otaczający materiał kosmiczny emitował silne promieniowanie, wskazujące na radioaktywny rozpad niklu i tworzenie się tlenku węgla. Pozwoliło to ekspertom przypuszczać, że zaobserwowali eksplozję gwiazdy należącej do asymptotycznej gałęzi olbrzymów (AGB), zamieniającej się w mgławicę planetarną.
Gwiazdy tego typu przechodzą swego rodzaju cykl życia. Są tak potężne, że eksplodują, kształtując ewolucję galaktyk, i są tak jasne, że możemy je obserwować z Ziemi.
Eksplozja została spowodowana stopieniem się rdzenia gigantycznego AGB ikrąży wokół niego biały karzeł. Gwiazda centralna straciła znaczną ilość masy z powodu wiatru gwiazdowego, zanim utrata masy nagle ustała, i uformował się pierścień materii gwiazdowej, często obserwowany w mgławicach planetarnych. Fala uderzeniowa supernowej zderzyła się z pierścieniem, powodując powolny wzrost jasności.
Zdjęcie mgławicy planetarnej Błękitna Śnieżka,wykonane przez Obserwatorium Uniwersytetu Stanowego Florydy. Supernowa LSQ14fmg eksplodowała w układzie podobnym do tego - z dużą utratą masy od gwiazdy centralnej. Kiedy utrata masy nagle się zatrzymała, wokół gwiazdy utworzył się pierścień gwiezdnej materii / © Eric Hsiao
Naukowcy sugerują, że widzieli taki wybuch gwiazdyzwana asymptotyczną gałęzią olbrzymów (AGB, okres ewolucji gwiazd, przez który przechodzą wszystkie gwiazdy o średniej i małej masie na końcu swojej ścieżki życia), zamieniając się w mgławicę planetarną.
Co to oznacza dla społeczności naukowej?
Naukowcy po raz pierwszy uzyskali przekonujące dowodydowody na to, że supernowa typu Ia może eksplodować w układzie gigantycznych gwiazd na drodze do stania się mgławicą planetarną. To ważny krok w zrozumieniu pochodzenia tego typu supernowych – do tej pory naukowcy niewiele o nich wiedzieli, poza tym, że powstają w wyniku eksplozji białych karłów.
Badanie tych obiektów pomoże również w lepszym zrozumieniu natury ciemnej materii, ponieważ supernowe Ia są ważnym narzędziem do jej badania.
Czytaj także:
Rosyjska szczepionka przeciwko COVID-19 weszła do cywilnego obrotu, ale jest na nią wiele skarg
W 3. dniu choroby większość pacjentów z COVID-19 traci zmysł węchu i często cierpi na katar
Naukowcy odkryli, dlaczego dzieci są najbardziej niebezpiecznymi nosicielami COVID-19