Supernovele de tip 1a sunt utilizate pentru a măsura distanța în Univers, deoarece explodează cu aceeași luminozitate, detonând atunci când o stea pitică albă consumă o cantitate specifică de material de la un tovarăș binar. Noile cercetări indică faptul că exploziile de supernove de tip 1a încep să fie incomode și inegale, dar o a doua explozie sferică copleșește prima creând un reziduu neted. Aceasta stabilește limitele incertitudinii la măsurătorile de distanță care utilizează supernovele de tip 1a.
Astronomii raportează noi descoperiri remarcabile care aruncă o lumină asupra unei dezbateri de peste un deceniu cu privire la un fel de supernove, exploziile care marchează sfârșitul final al unei stele: stea moare într-o arsură lentă sau cu o lovitură rapidă? Din observațiile lor, oamenii de știință descoperă că materia evacuată de explozie prezintă o asimetrie periferică semnificativă, dar un interior aproape sferic, ceea ce implică cel mai probabil că explozia se propagă în sfârșit cu viteză supersonică.
Aceste rezultate sunt prezentate astăzi în Science Express, versiunea online a revistei de cercetare Science, de Lifan Wang, Universitatea A&M din Texas (SUA), și colegii Dietrich Baade și Ferdinando Patat de la ESO.
„Rezultatele noastre sugerează puternic un proces de explozie în două etape în acest tip de supernove”, comentează Wang. „Aceasta este o constatare importantă cu implicații potențiale în cosmologie.”
Folosind observații a 17 supernovee realizate de mai bine de 10 ani cu Telescopul foarte mare al ESO și Telescopul Otto Struve al Observatorului McDonald, astronomii au dedus forma și structura norului de moloz aruncat din supernovele de tip Ia. Astfel de supernovee sunt considerate a fi rezultatul exploziei unei stele mici și dense - o pitică albă - în interiorul unui sistem binar. Pe măsură ce însoțitorul său vărsă continuu materia pe piticul alb, piticul alb atinge o masă critică, ceea ce duce la o instabilitate fatală și la supernova. Dar ceea ce stârnește explozia inițială și modul în care explozia călătorește prin stea au fost de mult timp probleme spinoase.
Supernovele Wang și colegii săi observați au apărut în galaxii îndepărtate și din cauza distanțelor cosmice vaste nu au putut fi studiate în detaliu folosind tehnici imagistice convenționale, inclusiv interferometrie. În schimb, echipa a determinat forma coconilor care explodează prin înregistrarea polarizării luminii de la stelele care mor.
Polarimetria se bazează pe faptul că lumina este compusă din unde electromagnetice care oscilează în anumite direcții. Reflectarea sau împrăștierea luminii favorizează anumite orientări ale câmpurilor electrice și magnetice asupra altora. Acesta este motivul pentru care ochelarii polarizatori pot filtra strălucirea luminii solare reflectată de pe un iaz. Când lumina se împrăștie prin resturile în expansiune ale unei supernove, păstrează informații despre orientarea straturilor de împrăștiere. Dacă supernova este sferic simetrică, toate orientările vor fi prezente în mod egal și vor ieși în medie, deci nu va exista polarizare netă. Dacă totuși, carcasa de gaz nu este rotundă, pe lumina se va imprima o ușoară polarizare netă.
„Acest studiu a fost posibil deoarece polarimetria și-a putut desfășura întreaga rezistență datorită puterii de colectare a luminii a telescopului foarte mare și calibrării foarte precise a instrumentului FORS”, spune Dietrich Baade.
„Studiul nostru relevă că exploziile supernovelor de tip Ia sunt cu adevărat fenomene tridimensionale”, adaugă el. „Regiunile exterioare ale norului exploziv sunt asimetrice, cu diferite materiale găsite în„ aglomerații ”, în timp ce regiunile interioare sunt netede.”
Echipa de cercetare a observat pentru prima dată această asimetrie în 2003, ca parte a aceleiași campanii de observație (ESO PR 23/03 și ESO PR Photo 26/05). Rezultatele noi, mai extinse, arată că gradul de polarizare și, prin urmare, de asfericitate, se corelează cu luminozitatea intrinsecă a exploziei. Cu cât supernova este mai luminoasă, cu atât este mai lină sau mai puțin aglomerată.
„Acest lucru are un impact asupra utilizării supernovelor de tip Ia ca lumânări standard”, spune Ferdinando Patat. „Acest tip de supernove este utilizat pentru a măsura rata de accelerare a expansiunii Universului, presupunând că aceste obiecte se comportă într-un mod uniform. Dar asimetriile pot introduce dispersii în cantitățile observate. "
„Descoperirea noastră pune constrângeri puternice asupra modelelor de succes ale exploziilor de supernove termonucleare”, adaugă Wang.
Modelele au sugerat că oboseala este cauzată de un proces de ardere lentă, numit „deflagrare” și lasă o urmă neregulată de cenușă. Netezimea regiunilor interioare ale stelei explodante implică faptul că, la un moment dat, deflagrarea dă loc unui proces mai violent, o „detonare”, care se deplasează cu viteze supersonice - atât de rapid încât șterge toate asimetriile din cenușa rămasă. în urma prin arderea mai lentă a primei etape, rezultând un reziduu mai neted, mai omogen.
Sursa originală: Comunicat de știri ESO
