Νέες έρευνες του Παρατηρητηρίου Chandra προβλέπουν ότι η πλειονότητα των υπερκαινοφανών εκρήξεων τύπου Ia συμβαίνουν λόγω της συγχώνευσης δύο λευκών νάνων. Η διαπίστωση αυτή είναι ένα μεγάλο βήμα για να κατανοήσουμε τον τύπο των υπερκαινοφανών (Ia), που οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν σαν ‘κοσμικούς δείκτες’ για να μετρήσουν την ταχύτητα διαστολής του Σύμπαντος. Αυτό εν συνεχεία επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετήσουν την σκοτεινή ενέργεια η οποία πιστεύεται ότι διαποτίζει όλο το σύμπαν.
Σύνθετη εικόνα που δείχνει τον γαλαξία της Ανδρομέδας στις ακτίνες-Χ από το Chandra (το μπλε χρώμα είναι με τα οπτικά μήκη κύματος), Τα στοιχεία του Chandra καλύπτουν μόνο την πιο λευκή κεντρική περιοχή της Ανδρομέδας, που στο ένθετο δεξιά πάνω φαίνεται με χρυσό χρώμα.
“Νιώθαμε μεγάλη αμηχανία που ακόμη δεν γνωρίζαμε τις συνθήκες και τα πρόδρομα συστήματα σε μερικές τις πιο θεαματικές εκρήξεις στο σύμπαν", δήλωσε ο Marat Gilfanov του Ινστιτούτου Max Planck για την αστροφυσική. Ο Gilfanov είναι ο επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.
Οι σουπερνόβες τύπου Ia χρησιμεύουν σαν κοσμικοί δείκτες των αποστάσεων για τη μέτρηση της διαστολής του σύμπαντος. Ο λόγος είναι ότι τις βλέπουμε σε μεγάλες αποστάσεις (μερικά δισεκατομμύρια έτη φωτός), και η λαμπρότητα τους ακολουθεί ένα αξιόπιστο πρότυπο. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι τι προκαλεί πραγματικά αυτές τις εκρήξεις.
Οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν τύπου Ia σουπερνόβα εμφανίζεται όταν ένα λευκό νάνο αστέρι – κατέρρευσε ένα απομεινάρι έναν ηλικιωμένο αστέρι – υπερβαίνει το όριο του βάρους του, χάνει τη σταθερότητά του και εκρήγνυται. Οι δύο σημαντικότεροι υποψήφιοι για ό, τι ωθεί το λευκό νάνο πάνω από την άκρη είναι η συγχώνευση των δύο λευκοί νάνοι, ή επικάθηση, μια διαδικασία στην οποία το λευκό νάνο τραβά υλικό από τον ήλιο-σαν άστρο μέχρι να υπερβαίνει το όριο του βάρους του.
"Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι σουπερνόβες στους γαλαξίες που μελετήσαμε σχεδόν όλοι τους προέρχονται από τη συγχώνευση δύο λευκών νάνων ," ανέφερε ο Akos Bogdan πάλι του Ινστιτούτου Planck. "Πιθανόν αυτή διαπίστωση να μην είναι αυτό που πολλοί αστρονόμοι θα περίμεναν."
Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο σεναρίων μπορεί να έχει επιπτώσεις στο πώς αυτοί οι υπερκαινοφανείς μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως "στάνταρτ κεριά" – δηλαδή αντικείμενα γνωστής φωτεινότητας – για να μετρούμε τις τεράστιες κοσμικές αποστάσεις. Επειδή τους λευκούς νάνους μπορούμε να τους δούμε σε ένα φάσμα μαζών, η συγχώνευση δύο λευκών νάνων θα μπορούσε να οδηγήσει σε εκρήξεις που να διαφέρουν κάπως σε φωτεινότητα.
Επειδή αυτά τα δύο σενάρια θα δημιουργήσουν διαφορετικά ποσά εκπομπής ακτίνων-Χ οι Gilfanov και Bogdan χρησιμοποίησαν το Chandra να παρατηρήσει πέντε ελλειπτικούς γαλαξίες κοντά μας καθώς και την κεντρική περιοχή του γαλαξία της Ανδρομέδας. Μια έκρηξη σουπερνόβας τύπου Ia που οφείλεται στην συσσώρευση υλικού πάνω στον λευκό νάνο παράγει σημαντικές εκπομπές ακτίνων-Χ πριν από την έκρηξη. Από την άλλη μια έκρηξη σουπερνόβας που προέρχεται από τη συγχώνευση δύο λευκών νάνων, θα δημιουργήσει πολύ λιγότερες εκπομπές ακτίνων-Χ από ότι το σενάριο της συσσώρευσης υλικού.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η παρατηρούμενη εκπομπή ακτίνων Χ ήταν μικρότερη κατά ένα παράγοντα από 30 έως 50 φορές, από ότι περιμέναμε με το κλασσικό σενάριο της συσσώρευσης, και γι αυτό οι ερευνητές το απέκλισαν.
Έτσι, για παράδειγμα, η εικόνα του Chandra πιο πάνω θα ήταν περίπου 40 φορές λαμπρότερη από ότι παρατηρήθηκε αν η υπερκαινοφανής έκρηξη τύπου Ia στην κεντρική περιοχή αυτού του γαλαξία είχε προκληθεί από το υλικό ενός κανονικού άστρου που έπεσε πάνω σε ένα λευκό νάνο αστέρι. Παρόμοια αποτελέσματα βρέθηκαν και για πέντε ακόμα ελλειπτικούς γαλαξίες .
Αυτό σημαίνει ότι οι συγχωνεύσεις λευκών νάνων κυριαρχούν σε αυτούς τους γαλαξίες.
Ένα αναπάντητο ερώτημα παραμένει το κατά πόσον οι συγχωνεύσεις δύο λευκών νάνων είναι ο βασικός καταλύτης για την σουπερνόβα τύπου Ia στους σπειροειδείς γαλαξίες. Γι αυτό και χρειάζονται κι άλλες μελέτες για να μάθουμε αν οι σουπερνόβες στους σπειροειδείς γαλαξίες προκαλούνται από συγχωνεύσεις ή από ένα μείγμα των δύο διαδικασιών. Μια άλλη ενδιαφέρουσα συνέπεια σε αυτό το αποτέλεσμα είναι ότι ένα ζευγάρι λευκών νάνων είναι σχετικά δύσκολο να το εντοπίσουμε, ακόμη και με τα καλύτερα τηλεσκόπια.
"Για πολλούς αστροφυσικούς το σενάριο της συγχώνευσης φαίνεται να είναι λιγότερο πιθανό, επειδή φαίνεται να υπάρχουν πολύ λίγα συστήματα διπλών λευκών νάνων”, δήλωσε ο Gilfanov. "Τώρα αυτό το μονοπάτι εξέλιξης για μια σουπερνόβα θα πρέπει να διερευνηθεί με περισσότερες λεπτομέρειες."
Πηγή: UniverseToDay
Σχετικά άρθρα
1. Οι αστρικές υπερκαινοφανείς εκρήξεις
2. Οι διάφοροι τύποι των υπερκαινοφανών εκρήξεων
3. Η φυσική της έκρηξης σε ένα άστρο και η δημιουργία ενός σουπερνόβα
Leave a Comment