Concepția artistului asupra unui sistem de stele binare care produce novae recurente și, în cele din urmă, supernova PTF 11kx. (Credit: Romano Corradi și Institutul de Astrofizică din Canarias)
Deși au fost folosite ca „lumânări standard” pentru măsurarea distanței cosmice de zeci de ani, supernovele de tip Ia pot rezulta din diferite tipuri de sisteme stelare, conform observațiilor recente efectuate de echipa Palomar Transient Factory din Berkeley Lab din California.
Nu este ușor să judeci distanțele între spațiul intergalactic de aici de pe Pământ. În Calea Lactee - și chiar în galaxiile din apropiere - lumina emisă de stele pulsante în mod regulat (numite variabile Cepheid) poate fi utilizată pentru a determina cât de îndepărtată este o regiune din spațiu. Totuși, în afara propriului nostru grup local de galaxii, stelele individuale nu pot fi rezolvate și astfel, pentru a descoperi cât de îndepărtate sunt galaxiile îndepărtate, astronomii au învățat să folosească lumina de la obiecte mult mai strălucitoare: supernovele de tip Ia, care pot luminează cu o strălucire echivalentă cu 5 miliarde de Soli.
Supernovele de tip Ia sunt create dintr-o împerechere specială de două stele care orbitează între ele: o materială super-densă de desen albă de la un însoțitor până când se ajunge la o masă critică - cu aproximativ 40% mai masivă decât Soarele. Piticul alb supraîncărcat suferă brusc o serie rapidă de reacții termonucleare, explodând într-o izbucnire incredibil de strălucitoare de materiale și energie ... un far vizibil în întregul Univers.
Deoarece energia și luminanța supernovelor de tip Ia s-au dovedit a fi atât de consistente, distanța poate fi măsurată de luminozitatea lor aparentă, văzută de pe Pământ. Dimmerul este cel observat, cu cât este mai departe galaxia sa. Pe baza acestei asemănări aparent universale, s-a crezut că aceste supernove trebuie create în situații foarte similare ... mai ales că niciuna nu a fost observată direct - până acum.
O echipă internațională de astronomi care lucrează la sondajul de colaborare Palomar Transient Factory a observat pentru prima dată o pereche de stele creatoare de supernove de tip Ia - numită sistem progenitor - localizat în constelația Lynx. Numit PTF 11kx, sistemul, care se estimează la aproximativ 600 de milioane de ani-lumină distanță, conține o pitică albă și o stea gigant roșie, un cuplaj care nu a fost observat în observațiile anterioare (deși indirecte).
„Este o surpriză totală să descoperi că supernovele termonucleare, care par toate atât de asemănătoare, provin din diferite tipuri de stele”, spune Andy Howell, un om de știință al Observatorului Las Cumbres Global Telescope Network (LCOGT) și coautor la lucrare, publicată în numărul 24 august al Științei. „Cum ar putea aceste evenimente să pară atât de asemănătoare, dacă ar avea origini diferite?”
Observațiile inițiale ale PTF 11kx au fost făcute posibile printr-un telescop robotizat montat pe telescopul Samuel Oschin de 48 inci de la Observatorul Palomar din California, precum și printr-o conductă de date de mare viteză furnizată de NSF, NASA și Departamentul de Energie. Supernova a fost identificată pe 16 ianuarie 2011 și susținută de date ulterioare de spectrografie de la Lick Observatory, urmată de observații imediate „de urgență” cu Telescopul Keck din Hawaii.
„Practic, am chemat un coleg de observator al UC și le-am întrerupt observațiile pentru a obține spectre critice de timp”, a spus Peter Nugent, un om de știință senior al Laboratorului Național Lawrence Berkeley și coautor pe hârtie.
Observațiile de la Keck au arătat că sistemul post-supernova PTF 11kx conține nori cu gaz și praf cu mișcare lentă, care nu ar fi putut veni din recentul eveniment al supernovei. În schimb, norii - care au înregistrat un nivel ridicat de calciu în datele spectrografice ale lui Lick - trebuie să provină dintr-un eveniment nou anterior în care piticul alb s-a aprins scurt și a aruncat un strat exterior al atmosferei sale. Acest nor în expansiune s-a văzut apoi încetinind, probabil din cauza vântului stelar de la un gigant roșu însoțitor.
(Care este diferența dintre o nova și o supernova? Citiți STEREO Spots a New Nova din NASA)
În cele din urmă, norul în decelerare a fost afectat de izbucnirea rapidă din supernova, evidențiată de o explozie bruscă a semnalului de calciu care s-a diminuat treptat în cele două luni de la evenimentul din ianuarie. Această explozie de calciu a fost, de fapt, supernova care a lovit nova și a determinat-o să se „aprindă”.
Observațiile PTF 11kx arată că supernova de tip Ia poate sa apar în sistemele de progenitoare în care pitica albă a suferit erupții noi, posibil în mod repetat - un scenariu la care mulți astronomi au crezut anterior că nu se poate întâmpla. Acest lucru ar putea însemna chiar că PTF 11kx este o specie complet nouă a supernovei de tip Ia, iar în timp ce anterior nu a fost văzut și rar, nu este unic.
Ceea ce înseamnă că „lumânările noastre” cosmice ar putea avea nevoie pentru a-și tunde fitilurile.
„Știm că supernovele de tip 1a variază ușor de la galaxie la galaxie și am calibrat pentru asta, dar această observație PTF 11kx oferă prima explicație de ce se întâmplă acest lucru”, a spus Nugent. „Această descoperire ne oferă oportunitatea de a perfecționa și de a îmbunătăți exactitatea măsurătorilor noastre cosmice.”
Sursa: Centrul de știri Berkeley Lab
Imagini cu insectă: observație PTF 11kx (BJ Fulton, Las Cumbres Observatory Global Telescope Network) / Domul Telescopului Samuel Oschin de 48 inci la Palomar Observatory. Video: Romano Corradi și Institutul de Astrofizică din Canarias
