Tyypin Ia supernovat, eräät maailmankaikkeuden voimakkaimmista ja valoisimmista räjähdyksistä, ovat tulleet tähtitieteilijöille kätevä työkalu itse maailmankaikkeuden koon ja laajenemisen mittaamiseen. Koska ne räjähtävät melko tietyllä huippukirkkaudella, niitä voidaan käyttää 'vakiokynttilöinä' etäisyyksien mittaamiseen. Uusi tutkimus, joka esiteltiin American Astronomical Societyn kokouksessa tällä viikolla, viittaa lisääntyneeseen todennäköisyyteen, että näitä räjähdyksiä aiheuttavien tähtien, valkoisten kääpiöiden, sulautuminen on todennäköisempää kuin aiemmin on luultu, ja se voisi selittää joidenkin tyypin Ia supernovien ominaisuudet, jotka ovat kummallisia. odotettua vähemmän valoa.
Rüdiger Pakmor et al. Max-Planck Institute for Astrophysics -instituutista Garchingissa, Saksassa, simuloi kahden valkoisen kääpiön sulautumista binäärijärjestelmään ja osoitti, että nämä simulaatiot vastaavat aiemmin havaittuja supernoveja, joilla on parittomat ominaisuudet, erityisesti 1991bg. Tuo supernova ja muut sen jälkeen havaitut olivat kummallisen vähemmän valoisaa kuin olisi pitänyt odottaa, jos se olisi tyypin Ia supernova.
Tyypin Ia supernovat syntyvät, kun kaksi tähteä kiertää toisiaan binäärijärjestelmässä. Eräässä skenaariossa yhdestä tähdistä tulee valkoinen kääpiö , pieni mutta erittäin tiheä tähti, ja varastaa ainetta toiselta, työntäen itsensä yli Chandrasekharin rajan – 1,4 kertaa Auringon massa – ja käy läpi lämpöydinräjähdyksen.
Toinen syy tämäntyyppisille supernovalle voi olla järjestelmän molempien tähtien sulautuminen. Näiden tutkijoiden analysoimassa skenaariossa molemmat tähdet olivat valkoisia kääpiöitä, joiden massa oli hieman Auringon massaa pienempi: 0,83-0,9 Auringon massaa.
Tutkijat osoittivat, että kun järjestelmä menettää energiaa gravitaatioaaltojen säteilyn vuoksi, kaksi valkoista kääpiötä lähestyvät toisiaan. Kun ne sulautuvat yhteen, osa toisen tähden materiaalista törmää toiseen ja lämmittää hiiltä ja happea aiheuttaen lämpöydinräjähdyksen, joka on nähty tyypin Ia supernovassa.
Voit katsoa animaation simuloidusta yhdistymisestä Max-Planck-instituutin Supernova-tutkimusryhmän ansiosta. Juuri täällä .
Supernovat, kuten 1991bg, osoittavat, että ne polttavat pienemmän määrän nikkeliä 56, noin 0,1 auringon massaa, kuin tavalliset tyypin Ia supernovat, jotka polttavat tyypillisesti 0,4-0,9 aurinkomassaa nikkeliä. Tämä tekee niistä vähemmän valoisia, koska nikkelin säteilyvajoaminen on yksi ilmiö, joka antaa tyypin Ia supernovien valonäytölle voimansa.
'Yksityiskohtaisilla räjähdyssimulaatioillamme pystyimme ennustamaan havaintoja, jotka todellakin vastaavat läheisesti tyypin Ia supernovien todellisia havaintoja', sanoi Friedrich Röpke, artikkelin toinen kirjoittaja.
Heidän simulaationsa osoittavat, että kun kaksi valkoista kääpiötä sulautuvat yhteen, järjestelmän tiheys on pienempi kuin tyypillisissä tyypin Ia supernoveissa, ja siten nikkeliä syntyy vähemmän. Tutkijat huomauttavat artikkelissaan, että tämäntyyppiset valkoisten kääpiöiden fuusiot voivat käsittää 2-11 prosenttia havaituista tyypin Ia supernoveista.
Näiden fantastisten räjähdysten luovien mekanismien ymmärtäminen on välttämätön askel universumimme laajuuden ja sen laajenemisen sekä itse tyypin Ia supernovien monimuotoisuuden ymmärtämiseksi.
Jos haluat lisätietoja heidän tutkimuksestaan ja heidän tietokonemallinnuksensa yksityiskohdista, paperi on saatavilla Arxivissa tässä . Heidän tulokset julkaistaan myös 7. tammikuuta 2010 ilmestyvässä numerossaLuonto.
Lähde: AAS:n lehdistötiedote , Arkisto paperi