Taiteilijan käsitys binaarisesta tähtijärjestelmästä, joka tuottaa toistuvia novoja ja viime kädessä supernovan PTF 11 kx. (Luotto: Romano Corradi ja Instituto de Astrofísica de Canarias)
Vaikka Kalifornian Berkeley Lab -yrityksen Palomar Transient Factory -ryhmän viimeaikaisten havaintojen mukaan tyypin Ia supernovaeja on käytetty kosmisen etäisyyden mittauksen "standardi kynttilöinä" vuosikymmenien ajan, tyypin Ia supernoovat voivat johtua erityyppisistä tähtijärjestelmistä.
Ei ole helppoa arvioida etäisyyksiä galaktien välisen avaruuden välillä täällä maan päällä. Linnunradan sisällä - ja jopa lähellä olevissa galakseissa - säännöllisesti sykkivien tähtien lähettämää valoa (nimeltään Cepheid-muuttujia) voidaan käyttää määrittämään, kuinka kaukana alue avaruusalueella on. Oman paikallisen galaksiryhmämme ulkopuolella yksittäisiä tähtiä ei kuitenkaan voida erottaa, joten astronomit ovat oppineet käyttämään valoa paljon kirkkaammilta kohteilta: tyypin Ia supernoovat, jotta voidaan selvittää, kuinka kaukana etäiset galaksit ovat. leimahtaa kirkkaudella, joka vastaa 5 miljardia aurinkoa.
Tyypin Ia supernoovat luodaan kahden toistensa ympäri kiertävän tähden erityisestä parista: yhdestä erittäin tiheästä valkoisesta kääpiöpiirustusmateriaalista seuralaisesta, kunnes saavutetaan kriittinen massa - noin 40% massiivisempi kuin aurinko. Ylipakattu valkoinen kääpiö käy yhtäkkiä läpi nopean joukon lämpöydinreaktioita, räjähtäen uskomattoman kirkkaassa materiaalin ja energian puhkeamisessa ... maailmankaikkeuden näkyvissä oleva majakka.
Koska tyypin Ia supernoovien energian ja valoisuuden on havaittu olevan yhtä johdonmukaisesti samanlaisia, etäisyyttä voidaan mitata niiden näennäisellä kirkkaudella maasta nähtynä. Mitä himmeämpi havaitaan, sitä kauempana on galaksi. Tämän näennäisesti yleismaailmallisen samankaltaisuuden perusteella on ajateltu, että nämä supernoovat on luotava hyvin samanlaisissa tilanteissa ... varsinkin kun mitään ei ole havaittu suoraan - toistaiseksi.
Kansainvälinen Palomar Transient Factory -tutkimuksessa työskentelevä tähtitieteilijäryhmä on havainnut ensimmäistä kertaa tyypin Ia supernoovaa luovan tähtiparin, jota kutsutaan progenitorijärjestelmä - sijaitsevat Lynx-tähdistössä. Nimeltään PTF 11kx, järjestelmä, jonka arvioidaan olevan noin 600 miljoonaa valovuotta pois, sisältää valkoisen kääpiön ja punaisen jättilähdettä, kytkentä, jota ei ole nähty aikaisemmissa (vaikka epäsuorat) havainnot.
"On täydellinen yllätys huomata, että termisen ydinvoiman supernoovat, jotka kaikki näyttävät niin samanlaisilta, ovat peräisin erityyppisistä tähtiä", sanoo Andy Howell, Las Cumbresin observatorion maailmanlaajuisen teleskoopin verkoston (LCOGT) henkilökunnan tutkija ja yhteistyön tekijä. paperi, julkaistu Science elokuun 24. elokuuta. "Kuinka nämä tapahtumat voisivat näyttää niin samanlaisilta, jos niiden alkuperä olisi erilainen?"
Alkuperäiset PTF 11kx -havainnot tehtiin mahdolliseksi Kalifornian Palomarin observatorion 48-tuumaiseen Samuel Oschinin teleskooppiin asennetulla robottisella kaukoputkella sekä NSF: n, NASA: n ja energiaministeriön toimittamalla nopealla dataputkella. Supernova tunnistettiin 16. tammikuuta 2011, ja sitä tukevat myöhemmät Lickin observatorion spektrografiatiedot, joita seurasi välittömät ”hätä” havainnot Keck-teleskoopilla Havaijilla.
"Kutsuimme pohjimmiltaan UC-tarkkailijakumppanin ja keskeytimme heidän havainnonsa saadaksemme aikakriittisiä spektrejä", kertoi Lawrence Berkeleyn kansallisen laboratorion vanhempi tutkija Peter Nugent ja kirjan kirjoittaja.
Keckin havainnot osoittivat, että PTF 11kx: n supernoovan jälkeinen järjestelmä sisälsi hitaasti liikkuvia kaasu- ja pölypilviä, joita ei olisi voinut tulla hiljattain tapahtuneesta supernovatapahtumasta. Sen sijaan pilvien - joiden Lick-spektrografisessa tiedossa oli runsaasti kalsiumia - on täytynyt olla peräisin edellisestä nova-tapahtumasta, jossa valkoinen kääpiö syttyi hetkeksi ja puhalsi ilmakehän ulkokerroksen. Tämän laajentuvan pilven nähti sitten hidastuvan, todennäköisesti johtuen tähtituulesta seuralaisesta punaisesta jättiläisestä.
(Mitä eroa on novalla ja supernovalla? Lue NASA: n STEREO Spots a New Nova)
Lopulta hidastuvaan novapilveen vaikutti nopeasti muuttuva supernoovan puhkeaminen, josta ilmeni kalsium-signaalin äkillinen purske, joka oli vähitellen heikentynyt kahden kuukauden aikana tammikuun tapahtumasta. Tämä kalsiumpurske oli käytännössä supernoova, joka osui novaan ja aiheutti sen “syttymään”.
PTF 11 kx: n havainnot osoittavat, että tyypin Ia supernova voida esiintyy progenitorijärjestelmissä, joissa valkoinen kääpiö on läpikäynyt novapurkauksia, mahdollisesti toistuvasti - skenaario, jota monet tähtitieteilijät olivat aiemmin ajatelleet, ettei voisi tapahtua. Tämä voi jopa tarkoittaa, että PTF 11kx on täysin uusi tyypin Ia supernovalaji, ja vaikka se oli aiemmin näkymätön ja harvinainen, ei ainutlaatuinen.
Mikä tarkoittaa, että kosmiset "standardi kynttilät" saattavat joutua saamaan tahtonsa trimmiin.
"Tiedämme, että tyypin 1a supernovat vaihtelevat hieman galaksista galakseihin, ja olemme kalibroineet sitä, mutta tämä PTF 11 kx: n havainto antaa ensimmäisen selityksen miksi näin tapahtuu", Nugent sanoi. "Tämä löytö antaa meille mahdollisuuden tarkentaa ja parantaa kosmisten mittausten tarkkuutta."
Lähde: Berkeley Lab -uutiset
Alkukuvat: PTF 11 kx: n havainto (BJ Fulton, Las Cumbresin observatorion maailmanlaajuinen teleskooppiverkko) / 48-tuumainen Samuel Oschinin teleskooppikupoli Palomarin observatoriossa. Video: Romano Corradi ja Instituto de Astrofísica de Canarias
