Po supernowej z 1604 roku nic nie pozostało

Credit: Instituto de Astrofísica de Canarias

Najnowsze badania wskazują, że eksplozja, którą obserwował Kepler w 1604 roku, była następstwem połączenia dwóch pozostałości po gwiazdach.

SN 1604, po której przetrwała tylko pozostałość po supernowej, miała miejsce w gwiazdozbiorze Wężownika, w płaszczyźnie Drogi Mlecznej jakieś 16 300 lat świetlnych od Słońca. Międzynarodowy zespół badaczy kierowany przez Pilar Ruiz Lapuente (UB-IECC y CSIC) postanowił odszukać gwiazdę, która mogła należeć do układu podwójnego, w którym miała miejsce eksplozja.

W takich układach, gdy przynajmniej jedna z gwiazd (ta o wyższej masie) osiąga koniec swojego życia i przechodzi w stadium białego karła (WD), druga z gwiazd może rozpocząć transfer swojej materii do momentu osiągnięcia określonej granicy masy (równej 1,44 mas Słońca, tzw. granicy Chandrasekhara). Proces ten prowadzi do zapłonu węgla w białym karle, który z kolei prowadzi do eksplozji, wskutek której gwiazda zwiększa swoją jasność 100 000 razy. To wydarzenie, krótkie i gwałtowne, to właśnie eksplozja supernowej. Czasami można je nawet obserwować gołym okiem z powierzchni Ziemi – tak było w przypadku Keplera, który obserwował SN 1604.

Eksplozja supernowej Keplera była spowodowana eksplozją białego karła w układzie podwójnym. To właśnie dlatego, jak donosi Astrophysical Journal, badacze poszukiwali gwiezdnego towarzysza białego karła, który był dawcą materii, która z czasem doprowadziła do eksplozji WD. Eksplozja powinna zwiększyć jasność i prędkość takiego towarzysza. Co więcej, mogła także zmienić jego skład chemiczny. Dlatego też badacze poszukiwali gwiazd charakteryzujących się anomaliami, które pozwoliłyby zidentyfikować towarzysza białego karła, który eksplodował 414 lat temu.

Pilar Ruiz Lapuente, badaczka z Instituto de Fisica Fundamental (IFF-CSIC) mówi: “Poszukiwaliśmy osobliwej gwiazdy, która mogłaby być towarzyszem białego karła, który eksplodował jako SN 1604, i w tym celu scharakteryzowaliśmy wszystkie gwiazdy znajdujące się w pobliżu centrum pozostałości po SN 1604. Mimo to nie znaleźliśmy niczego takiego. Zatem wszystko wskazuje na mechanizm połączenia dwóch białych karłów lub białego karła z jądrem już odewoluowanego towarzysza”.

Aby przeprowadzić swoje badania, naukowcy analizowali zdjęcia wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (HST). “Celem było określenie ruchu własnego grupy 32 gwiazd znajdujących się w pobliżu centrum pozostałości po supernowej, która istnieje do dnia dzisiejszego” mówi Luigi Bedin, badacz z Osservatorio Astronomico di Padova (INAF) oraz współautor opracowania. Badacze wykorzystali także dane uzyskane za pomocą instrumentu FLAMES zainstalowanego na 8,2-metrowym teleskopie VLT do scharakteryzowania gwiazd i ustalenia ich odległości i prędkości radialnej względem Słońca. “Gwiazdy znajdujące się w polu supernowej Keplera to bardzo słabo świecące gwiazdy, które można obserwować tylko z półkuli południowej za pomocą dużych teleskopów takich jak VLT” mówi John Pritchard, badacz z ESO.

Oryginalny rysunek Keplera z jego pracy De Stella Nova (1606) przedstawiający położenie supernowej oznaczonej tutaj literą N. Źródło: Instituto de Astrofisica de Canarias

“Istnieje jednak alternatywny mechanizm prowadzący do eksplozji. Obejmuje on połączenie dwóch białych karłów lub białego karła z węglowo-tlenowym jądrem gwiezdnego towarzysza znajdującego się na późnym stadium ewolucji. Obydwa przypadki prowadzą do eksplozji supernowej” tłumaczy Jonay Gonzalez Hernandez, badacz IAC i współautor publikacji. “W polu Keplera nie znaleźliśmy żadnej gwiazdy charakteryzującej się anomaliami. Niemniej jednak znaleźliśmy dowody na to, że eksplozja spowodowana została przez połączenie dwóch białych karłów, lub białego karła z jądrem gwiezdnego towarzysza, prawdopodobnie przekraczające granicę Chandrasekhara”.

Supernowa Keplera jest jedną z pięciu “historycznych” supernowych typu termojądrowego. Pozostałe to supernowa Tycho Brahego, opisana przez duńskiego astronoma w 1572 roku, SN 1006, SN 185 (która może być źródłem pozostałości RCW86) oraz niedawno odkryta SNIa G1.9+0.3, która eksplodowała w naszej galaktyce w okolicach 1900 roku i widoczna była tylko z półkuli południowej.

Źródło: Instituto de Astrofisica de Canarias