O echipă internațională de astronomi anunță astăzi că au identificat probabil steaua tovarășă supraviețuitoare la o explozie de supernova titanică martorizată în anul 1572 de marele astronom danez Tycho Brahe și de alți astronomi din acea epocă.
Această descoperire oferă primele dovezi directe care susțin credința de multă vreme că supernovele de tip Ia provin din sisteme de stele binare care conțin o stea normală și o stea pitică albă arsă. Steaua normală varsă material pe pitic, care declanșează în cele din urmă o explozie.
Rezultatele acestei cercetări, conduse de Pilar Ruiz-Lapuente de la Universitatea din Barcelona, Spania, sunt publicate în 28 octombrie revista britanică de știință Nature. „Nu au existat dovezi anterioare care să indice vreun tip specific de stea de companie din multele care au fost propuse. Aici am identificat o cale clară: steaua care se hrănește este similară cu Soarele nostru, puțin mai îmbătrânit ”, spune Ruiz-Lapuente. "Viteza mare a stelei ne-a atras atenția asupra ei", a adăugat ea.
Supernovele de tip Ia sunt utilizate pentru a măsura istoria vitezei de expansiune a universului și, prin urmare, sunt fundamentale pentru a ajuta astronomii să înțeleagă comportamentul energiei întunecate, o forță necunoscută care accelerează expansiunea universului. Găsirea de dovezi care să confirme teoria explodării supernovelor de tip Ia este esențială pentru asigurarea astronomilor că obiectele pot fi mai bine înțelese ca calibratori fiabili ai extinderii spațiului.
Identificarea membrului supraviețuitor al duo-ului stelar este citită ca o poveste de anchetă la locul faptei. Chiar dacă astronomi astăzi au ajuns la locul dezastrului 432 de ani mai târziu, folosind criminalisticile astronomice, ei au înnobilat pe unul dintre făptuitori care s-au îndepărtat de locația exploziei (care este acum învăluit într-o bulă vastă de gaz fierbinte numită rămășița de la Supernova a lui Tycho) . În ultimii șapte ani, steaua fugitoare și împrejurimile sale au fost studiate cu o varietate de telescoape. Telescopul spațial Hubble a jucat un rol esențial prin măsurarea precisă a mișcării stelei pe fundalul cerului. Steaua rupe limita de viteză pentru acea anumită regiune a galaxiei Calea Lactee, mișcându-se de trei ori mai repede decât stelele înconjurătoare. La fel ca o piatră aruncată de o slingă, steaua a plecat în spațiu, păstrând viteza mișcării sale orbitale atunci când sistemul a fost perturbat de explozia piticului alb.
Doar aceasta este doar o dovadă circumstanțială potrivit căreia vedeta este făptașul, deoarece există explicații alternative la comportamentul său suspect. S-ar putea cădea cu o viteză mare de la haloul galactic care înconjoară discul Căii Lactee. Spectrele obținute însă cu telescopul William Herschel de 4,2 metri din La Palma și cu 10 metri W.M. Telescoapele Keck din Hawaii arată că suspectul are conținutul ridicat de elemente grele tipice stelelor care se află pe discul Căii Lactee, nu al halo-ului.
Steaua găsită de echipa Ruiz-Lapuente este o versiune îmbătrânită a Soarelui nostru. Steaua a început să se extindă în diametru pe măsură ce avansează spre o fază roșu-gigant (etapa finală a vieții unei stele asemănătoare Soarelui). Steaua se dovedește că se potrivește profilului făptuitorului într-una dintre conjecturile propuse de supernova. În sistemele binare supernove de tip Ia, steaua mai masivă a perechii va îmbătrâni mai repede și, în cele din urmă, va deveni o stea pitică albă. Atunci când steaua însoțitoare care evoluează mai lent îmbătrânește până la punctul în care începe să baloneze ca mărime, varsă hidrogen pe pitic. Hidrogenul se acumulează până când piticul alb atinge un prag de masă critic și precis, numit limita Chandrasekhar, unde explodează ca o bombă nucleară titanică. Puterea de energie a acestei explozii este atât de cunoscută încât poate fi folosită ca o lumânare standard pentru măsurarea distanțelor astronomice vaste. (O „lumânare standard” astronomică este orice tip de obiect luminos a cărui putere intrinsecă este determinată atât de precis încât poate fi folosită pentru a face măsurători de distanță în funcție de viteza cu care lumina se întinde pe distanțe astronomice).
„Printre diferitele sisteme care conțin pitici albe care primesc material de la un însoțitor de masă solară, se consideră că unii sunt progenitori viabili ai supernovelor de tip Ia, pe motive teoretice. Un sistem numit U Scorpii are un pitic alb și o stea similară cu cea găsită aici. Aceste rezultate ar confirma că astfel de binare vor ajunge într-o explozie precum cea observată de Tycho Brahe, dar care ar avea loc acum câteva sute de mii de ani ”, spune Ruiz-Lapuente.
O teorie alternativă a supernovelor de tip Ia este că doi pitici albi orbitează între ei, pierzând treptat energie prin emisia de radiații gravitaționale (unde gravitaționale). Pe măsură ce își pierd energia, se rotește unul spre celălalt și în cele din urmă se contopesc, rezultând un pitic alb a cărui masă atinge limita Chandrasekhar și explodează. "Supernova lui Tycho nu pare să fi fost produsă de acest mecanism, deoarece a fost găsit un probabil însoțitor supraviețuitor", spune Alex Filippenko, de la Universitatea California din Berkeley, coautor al acestei cercetări. El spune că, cu toate acestea, este încă posibil să existe două căi evolutive diferite către supernovele de tip Ia.
La 11 noiembrie 1572, Tycho Brahe a observat o stea din constelația Cassiopeia care era la fel de strălucitoare ca planeta Jupiter (care se afla pe cerul nopții în Pești). Nici o astfel de stea nu fusese observată până acum în această locație. În curând a egalat Venus în luminozitate (care era la -4,5 magnitudine pe cerul predawn). Timp de aproximativ două săptămâni, vedeta a putut fi văzută la lumina zilei. La sfârșitul lunii noiembrie a început să se estompeze și să își schimbe culoarea, de la alb strălucitor la galben și portocaliu până la o lumină roșiatică slabă, dispărând în sfârșit de vizibilitate în martie 1574, fiind vizibil cu ochiul liber timp de aproximativ 16 luni. Înregistrarea minuțioasă a lui Tycho despre strălucirea și întunecarea supernovei permite astăzi astronomilor să identifice „semnătura ușoară” ca cea a unei supernove de tip Ia.
Supernova lui Tycho Brahe a fost foarte importantă deoarece a ajutat astronomii din secolul al XVI-lea să abandoneze ideea imuabilității cerurilor. În prezent, supernovele de tip Ia rămân actori cheie în cele mai noi descoperiri cosmologice. Pentru a afla mai multe despre ele și mecanismul lor de explozie și pentru a le face și mai utile ca sonde cosmologice, un proiect actual al Telescopului spațial Hubble, condus de Filippenko, studiază un eșantion de supernove în alte galaxii în momentul în care explodează.
Sursa originală: Comunicat de presă Hubble
