G1.9+0.3 – co spowodowało eksplozję najmłodszej supernowej w Drodze Mlecznej?

Źródło: NASA/CXC/CfA/S. Chakraborti et al.
Źródło: NASA/CXC/CfA/S. Chakraborti et al.

Naukowcy wykorzystali dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra oraz sieci Jansky Very Large Array do odnalezienia obiektu odpowiadającego za najnowszą supernową w Drodze Mlecznej. W tym celu zastosowano nową technikę, której wykorzystanie może mieć wpływ na naszą wiedzę o innych supernowych typu Ia – klasie gwiezdnych eksplozji, którą naukowcy wykorzystują do określania tempa rozszerzania się Wszechświata.

Jakiś czas temu astronomowie zidentyfikowali obiekt G1.9+0.3 jako pozostałość po najnowszej supernowej w naszej Galaktyce. Eksplozja ta miała miejsce około 110 lat temu w regionie Galaktyki na tyle gęstym od pyłu, że promieniowanie w zakresie widzialnym nie może się przez niego przebić i dotrzeć do Ziemi.

G1.9+0.3 należy do kategorii supernowych typu Ia – ważnej klasy supernowych charakteryzującej się powtarzalnymi zależnościami, które pozwalają wykorzystywać je do mierzenia tempa rozszerzania się Wszechświata.

„Astronomowie wykorzystują supernowe typu Ia jako markery odległości we Wszechświecie – to właśnie one pozwoliły nam odkryć, że rozszerzanie Wszechświata przyspiesza,” mówi Sayan Chakraborti, który prowadził badania na Harvard University. „Jeżeli między poszczególnymi supernowymi tego typu występują różnice co do mechanizmu eksplozji czy emitowanej przez nie ilości światła – może mieć to istotny wpływ na naszą wiedzę o tempie ekspansji Wszechświata.”

Większość naukowców zgadza się, że do supernowych typu Ia do chodzi gdy białe karły, geste pozostałości po gwiazdach podobnych do Słońca, które wyczerpały swoje paliwo, eksplodują. Niemniej jednak, wciąż trwa dyskusja na temat tego co bezpośrednio wyzwala eksplozję tych białych karłów. Dwie główne teorie mówią o akrecji materii na białego karła z drugiej gwiazdy w układzie podwójnym lub gwałtownym połączeniu dwóch białych karłów.

Nowe badania opierające się na archiwalnych danych z Chandra i VLA skupiają się na badaniu w jaki sposób pozostałości po supernowej G1.9+0.3 oddziałują z gazem i pyłem otaczającym miejsce eksplozji. Zarejestrowana przez instrumenty emisja w zakresie radiowym i rentgenowskim  wskazuje przyczyny eksplozji. W szczególności wzrost jasności supernowej w zakresie rentgenowskim i radiowym w czasie, zgodnie z pracami teoretycznymi zespołu Chakrabortiego, może zachodzić tylko w przypadku połączenia dwóch białych karłów.

„Zauważyliśmy, że jasność w zakresie rentgenowskim i radiowym wzrasta z czasem, zatem dane wskazują silnie na zderzenie dwóch białych karłów jako czynnik wyzwalający eksplozję supernowej w G1.9+0.3,” mówi współautorka badań Francesca Childs z Harvardu.

Wyniki wskazują, że supernowe typu Ia powstają zawsze wskutek zderzeń dwóch białych karłów, lub po części w ten sposób lub poprzez akrecję materii z drugiej gwiazdy w układzie podwójnym.

„Ważne jest zidentyfikowanie mechanizmu prowadzącego do eksplozji supernowych typu Ia, ponieważ jeżeli mamy więcej niż jeden czynnik, wkład z niego może się zmieniać w czasie,” mówi Alicia Soderberg, kolejna współautorka opracowania. To oznacza, że astronomowie być może będą musieli ponownie skalibrować niektóre metody wykorzystywania tych eksplozji jako ‚świece standardowe’ w kosmologii.

Zespół był w stanie także skorygować szacunkowy wiek pozostałości po supernowej na 110 lat z poprzednio przyjmowanych 150 lat.

Artykuł opisujący powyższe badania pojawił się 1 marca 2016 roku w periodyku Astrophysical Journal i jest dostępny online.

Więcej informacji:

Źródło: phys.org