Ce s-a întâmplat în urmă cu 400 de ani pentru a crea această rămășiță de supernova uimitor de frumoasă - și au existat doi vinovați sau doar unul? Această viziune a telescopului spațial Hubble a unei rămășițe create de tip Ia a ajutat astronomii să rezolve un mister de lungă durată asupra tipului de stele care provoacă unele supernove, cunoscute ca progenitoare.
„Până în acest moment nu știam cu adevărat de unde provine acest tip de supernove, deși le-am studiat de zeci de ani”, a declarat Ashley Pagnotta, de la Universitatea de Stat din Louisiana, vorbind la o informație de presă în cadrul reuniunii American Astronomical Society. „Dar acum putem spune că avem prima identificare definitivă a unui progenitor de tip 1a și știm că acesta trebuie să fi avut un progenitor dublu degenerat - este singura opțiune.”
Această rămășiță de supernove, care are un nume similar unui număr de telefon SNR 0509-67.5, se află la 170.000 de ani lumină în galaxia Marelui Magellanic Cloud.
Astronomii au bănuit de multă vreme că două stele au fost responsabile pentru explozie - cum este cazul celor mai multe supernove de tip 1a -, dar nu suntem siguri ce a declanșat explozia. O explicație ar putea fi aceea că a fost cauzată de transferul de masă de la o stea însoțitoare, unde o stea din apropiere vărsă material pe un însoțitor pitic alb, declanșând o reacție în lanț care provoacă una dintre cele mai puternice explozii din univers. Aceasta este cunoscută sub numele de calea „degenerată unică” - care pare a fi cea mai plauzibilă, cea mai comună și cea mai preferată explicație pentru multe supernove de tip 1a.
Cealaltă opțiune este coliziunea a două pitici albe, care este cunoscută sub numele de „dublu degenerare”, care pare a fi explicația mai puțin obișnuită și nu la fel de acceptată pe scară largă pentru supernove. Pentru mulți astrofizicieni, scenariul de fuziune părea a fi mai puțin probabil, deoarece prea puține sisteme cu dublu alb-pitic par să existe; într-adevăr, se pare că au fost descoperite până acum doar câteva mână.
Problema cu SNR 0509-67.5 a fost că astronomii nu au putut găsi nicio rămășiță a stelei însoțitoare. Acesta este motivul pentru care scenariul dublu degenerat a fost considerat, deoarece, în acest caz, nu va mai rămâne nimic, deoarece ambele pitici albe sunt consumate în explozie. În cazul unui singur progenitor, steaua pitică non-albă va fi încă în apropierea locului exploziei și va arăta în continuare foarte mult la fel cum a făcut-o înainte de explozie.
Prin urmare, o posibilă modalitate de a distinge între diferitele modele progenitoare a fost să privești adânc în centrul unei rămășițe supernovene vechi pentru a căuta steaua fostă companie.
„Știm că Hubble are sensibilitatea necesară pentru a detecta cele mai slabe resturi de pitici albi care ar fi putut provoca astfel de explozii”, a declarat investigatorul principal Bradley Schaefer de la LSU. „Logica de aici este aceeași cu celebrul citat de la Sherlock Holmes:„ atunci când ați eliminat imposibilul, orice rămâne, oricât de improbabil, trebuie să fie adevărul. ”
În 2010, Schaefer și Pagnotta pregăteau o propunere de a căuta orice stele ex-companie slabe din centrul a patru resturi de supernove din Marele Magellanic Cloud, când au văzut o fotografie în astronomie a zilei, care arăta o imagine pe care Telescopul spațial Hubble o avea deja luase unul dintre rămășițele țintă, SNR 0509-67.5.
(Notă: imaginea APOD din 12 ianuarie 2012 este de SNR 0509-67,5!)
Deoarece rămășița apare ca o frumoasă coajă sau bule simetrice, centrul geometric poate fi determinat cu exactitate. Analizând mai detaliat regiunea centrală, au descoperit că este complet goală de stele până la limita obiectelor mai slabe pe care Hubble le poate detecta în fotografii. De asemenea, vârsta fragedă înseamnă că orice stele supraviețuitoare nu s-au îndepărtat departe de locul exploziei. Au fost capabili să treacă de pe listă toate scenariile posibile cu degenerare și au rămas cu modelul dublu degenerat în care se ciocnesc doi pitici albi.
„Întrucât putem exclude toate degenerarea posibilă, știm că trebuie să fie un dublu degenerat”, a spus Pagnotta. „Cauza SNR 0509-67.5 poate fi explicată cel mai bine prin două stele pitice albe care orbitează strâns în spirală din ce în ce mai aproape, până când au intrat în coliziune și au explodat.”
De asemenea, Pagnotta a menționat că această supernovă nu este de fapt o supernova de tip 1a, ci o subclasă numită 1991t, care este o supernovă strălucitoare.
O lucrare realizată în 2010 de Marat Gilfanov, de la Institutul Max Planck pentru Astrofizică, a indicat faptul că, probabil, multe supernovele de tip 1a au fost provocate de două stele pitice albe, care au fost o surpriză pentru mulți astronomi. În plus, o recenzie a supernovei recente SN 2011fe, care a explodat în august 2011, explorează posibilitatea progenitorului dublu degenerat. Rămâne o întrebare deschisă dacă aceste fuziuni ale piticului alb sunt catalizatorul principal pentru supernovele de tip Ia în galaxiile spiralate. Sunt necesare studii suplimentare pentru a ști dacă supernovele din galaxiile spiralate sunt cauzate de fuziuni sau de un amestec al celor două procese.
Schaefer și Pagnotta intenționează să privească alte rămășițe de supernove din Marele Magellenic Cloud pentru a-și testa în continuare observațiile.
Pagnotta a confirmat că oricine are o conexiune la internet ar fi putut face această descoperire, întrucât toate imaginile Hubble utilizate erau disponibile public, iar utilizarea datelor Hubble a fost provocată de APOD.
Surse: Document de știință de Bradley E. Schaefer și Ashley Pagnotta (document PDF), HubbleSite, briefing de presă AAS
