Tyypin Ia supernoovista, eräistä maailmankaikkeuden väkivaltaisimmista ja valoisimmista räjähdyksistä, on tullut kätevä työkalu tähtitieteilijöille mittaamaan itse maailmankaikkeuden koko ja laajentuminen. Uusi tutkimus, joka esiteltiin American Astronomical Society -kokouksessa tällä viikolla, viittaa lisääntyneeseen todennäköisyyteen, että näitä räjähdyksiä aiheuttavien tähtien, valkoisten kääpiöiden, sulautuminen on todennäköisempi kuin aiemmin ajateltiin, ja se voisi selittää joidenkin tyypin Ia supernoovien ominaisuuksia, jotka ovat uteliaita. vähemmän valoisa kuin odotettiin.
Tutkimuksen ovat esittäneet Rüdiger Pakmor et ai. Maxarch Planckin astrofysiikan instituutista Garchingista, Saksa simuloi kahden valkoisen kääpiön sulautumista binaarijärjestelmään ja osoitti, että nämä simulaatiot vastaavat aiemmin havaittuja supernovia parittomilla ominaisuuksilla, etenkin 1991bg. Tuo ja sen jälkeen muiden havaittu supernova oli uteliaasti vähemmän valoisa kuin olisi pitänyt odottaa, jos se olisi tyypin Ia supernoovaa.
Tyypin Ia supernoovat esiintyvät, kun binaarisessa järjestelmässä on kaksi tähtiä, jotka kiertävät toisiaan. Yhdessä skenaariossa yhdestä tähdestä tulee valkoinen kääpiö, pieni, mutta erittäin tiheä tähti ja varastaa ainetta toisesta, työntäen itsensä Chandrasekhar-rajan - 1,4-kertaiseksi auringon massaan - yli ja läpikäymällä lämpöydinräjähdyksen.
Toinen syy tämäntyyppisille supernovoille voi olla järjestelmän molempien tähtien sulautuminen. Näiden tutkijoiden analysoimassa skenaariossa molemmat tähdet olivat valkoisia kääpiöitä, joiden massat olivat auringon alla: .83–0.9 aurinkomassat.
Tutkijat osoittivat, että kun järjestelmä menettää energiaa painovoima-aaltojen säteilyn takia, kaksi valkoista kääpiötä lähestyvät toisiaan. Kun ne sulautuvat, osa yhden tähden materiaalista kaatuu toiseen ja lämmittää hiiltä ja happea aiheuttaen lämpöydinräjähdyksen, joka nähdään tyypin Ia supernoovissa.
Voit katsoa animaatiota Max-Planck -instituutin Supernova-tutkimusryhmän ansiosta simuloidusta sulautumisesta täällä.
Supernoovien havainnot, kuten 1991bg, osoittavat niiden polttavan pienemmän määrän nikkeliä 56, noin 0,1 aurinkomassaa kuin tavalliset tyypin Ia supernoovat, jotka polttavat tyypillisesti 0,4–0,9 nikkelin aurinkomassaa. Tämä tekee niistä vähemmän valoisia, koska nikkelin säteilyhajoaminen on yksi ilmiö, joka antaa tyypin Ia supernovien valonäytölle reiän.
"Yksityiskohtaisilla räjähdyssimulaatioillamme voimme ennustaa havaittavissa olevia kohteita, jotka todellakin vastaavat tyypin Ia supernovojen todellisia havaintoja", kertoi tutkimuksen kirjoittaja Friedrich Röpke.
Niiden simulaatiot osoittavat, että kun kaksi valkoista kääpiötä sulautuvat yhteen, järjestelmän tiheys on pienempi kuin tyypillisissä tyypin Ia supernovoissa, ja siten syntyy vähemmän nikkeliä. Tutkijat huomauttavat paperissaan, että tämäntyyppiset valkoisten kääpiöfuusioiden yhdistelmät voisivat sisältää 2-11 prosenttia havaituista tyypin Ia supernovoista.
Näiden fantastisten räjähdysten aiheuttavien mekanismien ymmärtäminen on välttämätön vaihe saada käsitys sekä maailmankaikkeuden laajuudesta ja sen laajenemisesta että tyypin Ia supernoovien monimuotoisuudesta.
Jos haluat lisätietoja heidän tutkimuksestaan ja heidän tietokonemallinnuksensa yksityiskohdista, paperi on saatavana Arxivista täältä. Heidän tuloksensa julkaistaan myös tammikuun 7. Tammikuuta 2010 luonto.
Lähde: AAS: n lehdistötiedote, Arxiv-paperi
