Supernovele de tip Ia, unele dintre cele mai violente și luminoase explozii din Univers, au devenit un instrument util pentru astronomi pentru a măsura dimensiunea și extinderea Universului însuși. Noile cercetări prezentate la întâlnirea American Astronomical Society din această săptămână subliniază probabilitatea sporită ca fuziunile stelelor care creează aceste explozii, piticele albe, să fie mai probabil decât se credea anterior și ar putea explica proprietățile unor supernove de tip Ia care sunt curios mai puțin luminos decât se aștepta.
Cercetări prezentate de Rüdiger Pakmor et al. de la Institutul Max-Planck pentru Astrofizică din Garching, Germania a simulat fuziunea a două pitici albe într-un sistem binar și a arătat că aceste simulări se potrivesc cu supernovele observate anterior cu caracteristici ciudate, mai exact cu cea a 1991bg. Acea supernova, precum și altele observate de atunci, era curios mai puțin luminoasă decât ar fi trebuit să se aștepte dacă ar fi fost supernovele de tip Ia.
Supernovele de tip Ia apar atunci când există două stele care orbitează între ele într-un sistem binar. Într-un scenariu, una dintre stele devine o pitică albă, o stea mică, dar foarte, foarte densă și fură materia de la cealaltă, împingându-se peste limita Chandrasekhar - de 1,4 ori mai mare decât a Soarelui - și suferind o explozie termonucleară.
O altă cauză pentru aceste tipuri de supernove ar putea fi fuziunea ambelor stele în sistem. În scenariul analizat de acești cercetători, ambele stele erau pitici albe de masă chiar sub cea a Soarelui: .83-0.9 mase solare.
Cercetătorii au arătat că, pe măsură ce sistemul pierde energie din cauza emisiilor de unde gravitaționale, cele două pitici albe se apropie unul de celălalt. Pe măsură ce se contopesc, o parte din materialul din una dintre stele se prăbușește în cealaltă și încălzește carbonul și oxigenul, creând o explozie termonucleară văzută în supernovele de tip Ia.
Puteți urmări o animație cu amabilitatea simulată prin intermediul grupului de cercetare Supernova al Institutului Max-Planck chiar aici.
Observațiile unor supernove precum 1991bg le arată să arde o cantitate mai mică de nichel 56, aproximativ 0,1 mase solare, decât supernovele obișnuite de tip Ia, care arde de obicei 0,4-0,9 mase solare de nichel. Acest lucru le face mai puțin luminoase, deoarece descompunerea radiativă a nichelului este unul dintre fenomenele care oferă afișarea luminoasă a supernovelor de tip Ia punch-ul său.
„Cu simulările noastre de explozie detaliate, am putea prezice observații care se potrivesc într-adevăr cu observațiile reale ale supernovelor de tip Ia”, a declarat Friedrich Röpke, co-autor al lucrării.
Simulările lor arată că atunci când cele două pitici albe se îmbină, densitatea sistemului este mai mică decât în supernovele tipice Ia, și astfel se produce mai puțin nichel. Cercetătorii au observat în lucrarea lor că aceste tipuri de fuziuni ale piticului alb ar putea cuprinde între 2-11% din supernovele de tip Ia observate.
Înțelegerea mecanismelor care creează aceste explozii fantastice este un pas necesar pentru a obține un control atât asupra întinderii Universului nostru, cât și a extinderii sale, precum și a diversității supernovelor de tip Ia în sine.
Dacă doriți să aflați mai multe despre cercetarea lor și detaliile despre modelarea computerului, lucrarea este disponibilă pe Arxiv aici. Rezultatele lor vor fi publicate și în ediția din 7 ianuarie 2010 Natură.
Sursa: Comunicat de presă AAS, hârtie Arxiv
