Kaikkia supernoovia ei luoda tasaveroisia, tähtitieteilijät ovat löytäneet. Mutta nyt näyttää olevan kolmas.
"Supernoova-räjähdys on energinen ja loistavin tapahtuma, jota universumissa tapahtuu", sanoi Dae-Sik Moon Toronton yliopistosta ja osa ryhmää, joka julkaisee havaintonsa tällä viikolla luonteessa. ”Siinä on paljon tietoa, ei vain siitä, kuinka tähdet kuolevat, vaan myös elämän alkuperän ja maailmankaikkeuden laajenemisen ymmärtämiseksi. Mutta tämä on yllättävän erilainen. ”
Kaksi ensimmäistä supernovan tyyppiä ovat joko kuumia nuoria jättiläisiä, jotka menevät väkivaltaisessa näytössä, kun ne romahtavat oman painonsa alla, tai vanhoja, tiheitä valkoisia kääpiöitä, jotka räjähtävät lämpöydinräjähdyksessä.
Valkoiset kääpiötähdet koostuvat pääasiassa hiilestä ja hapesta, ja vaikka supernoova, SN2005E, näyttää olevan valkoisesta kääpiöjärjestelmästä, siinä ei ole hiiltä ja happea, vaan sen sijaan rikas helium.
SN2005E havaittiin ensimmäisen kerran 13. tammikuuta 2005 läheisessä galaksissa NGC1032, ja siitä lähtien tutkijat ovat suorittaneet useita havaintoja siitä erilaisilla kaukoputkilla.
Yhtäältä supernoovasta karkotetun materiaalin määrä oli liian pieni, jotta se olisi peräisin räjähtävästä jättiläisestä. Lisäksi sijainti, kaukana kiireisistä keskuksista, joissa uudet tähdet muodostuvat, merkitsi sitä, että se oli vanhempi tähti, jolla oli ollut aika vaeltaa synnyinpaikastaan. Toisaalta sen kemiallinen meikki ei vastannut toisen tyypin yleisesti nähtyä.
"Oli selvää", sanoi Israelin Weizmann-instituutin ja Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksen johtava kirjailija Hagai Perets, "että näimme uuden tyyppisen supernovan."
SN 2005E: ssä oli epätavallisen korkeita elementtejä kalsiumia ja titaania, jotka ovat ydinreaktion tuotteita, joihin sisältyy helium, eikä hiiltä ja happea.
"Emme ole koskaan ennen nähneet tämän tyyppistä spektriä", sanoi Paolo Mazzali Max-Planckin astrofysiikan instituutista. ”Kun saapuva tähti on kerännyt tietyn määrän, helium alkaa räjähtää räjähdysmäisesti. Ainutlaatuiset prosessit, jotka tuottavat tiettyjä kemiallisia elementtejä näissä räjähdyksissä, voisivat ratkaista osan kemialliseen rikastamiseen liittyvistä arvoituksista. Tämä voisi olla esimerkiksi titaanin tärkein lähde. ”
Tietokonesimulaatiot sen selvittämiseksi, millainen prosessi olisi voinut tuottaa tällaisen tuloksen, viittaavat siihen, että mukana on pari valkoisia kääpiöitä; yksi heistä varasti heliumia toiselta. Kun varastähden heliumikuorma nousee tietyn pisteen ohi, räjähdys tapahtuu.
"Luovuttaja tähti on todennäköisesti tuhoutunut prosessissa, mutta emme ole aivan varmoja varastähden kohtalosta", sanoi ryhmän jäsen Avishay Gal-Yam.
Itse asiassa tähtitieteilijät sanovat, että nämä suhteellisen himmeät räjähdykset eivät ehkä ole kaikki niin harvinaisia.
Alex Filippenko UC Berkeley -professorista ja kollega Dovi Poznanski, molemmat osa SN 2005E: tä tutkivasta ryhmästä, kertoivat viime marraskuussa toisesta supernovasta, SN 2002bj, uskovansa heidän uskovansa räjähtävän samanlaisella mekanismilla: heeliumkerroksen syttyminen valkoisella kääpiöllä.
"SN 2002bj on kiistatta samanlainen kuin SN 2005E, mutta sillä on myös selviä havaintoeroja", Filippenko sanoi. "Se oli todennäköisesti valkoista kääpiötä, joka kerää heliumia seuratähdestä, vaikka räjähdyksen yksityiskohdat näyttävät olleen erilaiset, koska spektrit ja valokäyrät eroavat toisistaan."
Mutta tämä uudentyyppinen supernova voisi selittää joitain hämmentäviä ilmiöitä maailmankaikkeudessa. Esimerkiksi melkein kaikki vetyä ja heliumia raskaammat alkuaineet ovat luoneet supernoovoissa ja levittäneet ne; uusi tyyppi voisi auttaa selittämään kalsiumin esiintyvyyttä sekä maailmankaikkeudessa että kehomme sisällä.
Se saattaa myös ottaa huomioon havaittujen partitroniksi kutsuttujen hiukkasten pitoisuudet galaksissamme. Positronit ovat identtisiä elektronien kanssa, mutta niiden varaus on päinvastainen, ja jotkut ovat oletaneet, että vielä näkymättömien 'pimeän aineen' hiukkasten hajoaminen voi olla vastuussa niiden läsnäolosta. Mutta yksi uuden supernovan tuotteista on titaanin radioaktiivinen muoto, joka hajoaessaan emittoi positroneja.
"Pimeää ainetta voi olla tai ei olla," sanoi Gal-Yam, "mutta nämä positronit ovat ehkä yhtä helposti otettavissa kolmannen tyyppisestä supernovasta."
Muita tutkijoita ovat: Iair Arcavi ja Michael Kiewe Weizmann-instituutin fysiikan tiedekunnasta, Scuola Normale Superioren, Pisan ja INAF / Padovan observatorion astronomit Italiasta, prof. David Arnett Arizonan yliopistosta ja tutkijat ympäri Yhdysvaltoja. , Kanada, Chile ja Yhdistynyt kuningaskunta.
Alkuperäiset julkaisut:
H.B. Perets, A. Gal-Yam, P. Mazzali ym., ”Uuden tyyppinen tähtien räjähdys heliumirikkaasta esi-isästä”, Luonto, 20. toukokuuta 2010.
A. Mazzali, E. O. Ofek, et ai., “Supernova 2007bi oli parin epästabiilisuuden supernoova-räjähdys”, Nature, Voi. 462, s. 624-627, 3. joulukuuta 2009.
Lähteet: Max Planck -instituutti, EurekAlert, Weisman-instituutti EurekAlert
