Gigantyczne supernowe stawiają nowe pytania przed astronomami

Międzynarodowy zespół naukowców dokonał przełomowego odkrycia w badaniach astronomicznych. Masa konkretnego typu supernowej przekracza wartość uznawaną dotąd za graniczną. Odkrycia, które zostaną niedługo opublikowane na łamach czasopisma The Astrophysical Journal, mogą zmienić sposób, w jaki kosmologowie mierzą rozszerzanie się wszechświata oraz pomóc w stworzeniu nowego modelu strukturalnego, aby lepiej poznać supernowe. Badania zostały dofinansowane w części z grantu Marie Curie z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

Supernowe to eksplozje gwiazd wywołujące wybuch promieniowania i światła w całej galaktyce, które mogą utrzymywać się przez kilka tygodni lub miesięcy zanim znikną. Supernowe typu 1a są zwykle wykorzystywane jako kosmiczna linijka do pomiaru odległości od ich macierzystych galaktyk. Kosmologowie wykorzystują je również do poznawania procesu rozszerzania się wszechświata w przeszłości i prawdopodobnego jego przebiegu w przyszłości, jak również do badania istoty ciemnej energii.

Supernowe typu 1a, zwane białymi karłami, powstają w wyniku wybuchu martwych rdzeni gwiazd. Naukowcy sądzili początkowo, że białe karły nie są w stanie przekroczyć granicy Chandrasekhara, masy krytycznej równej około 1,4 masy Słońca przed wybuchem jako supernowa. Granica Chandrasekhara to podstawowe narzędzie kosmologów do pomiaru odległości do supernowych.

Jednak od 2003 r. zaobserwowano już cztery szczególnie jasne supernowe. Z powodu swojego wyglądu supernowe nazwane ” super-Chandrasekhara” wywołały przypuszczenia o przekroczeniu granicy Chandrasekhara.

Aby je zbadać zespół amerykańskich i francuskich fizyków o nazwie Nearby Supernova Factory, pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu Yale, zmierzył masę białego karła odpowiedzialnego za jedną ze szczególnie jasnych supernowych (nazwaną SN 2007if).

Teleskopy w Chile oraz w amerykańskich stanach Hawaje i Kalifornia potwierdziły, że SN 2007if miał masę o 2,1 razy większą od Słońca, co oznacza, że przekroczył granicę Chandrasekhara. Odkryto, że gwiazda miała również masę centralną, powłokę materii wyrzuconą w czasie eksplozji oraz otoczkę z masy wcześniej istniejącej materii.

Praca zespołu, która polega na zmierzeniu poszczególnych mas całego systemu gwiazdy, pomoże kosmologom lepiej poznać sposób powstawania super supernowych. “Nie wiele tak naprawdę wiemy na temat gwiazd, z których powstają te supernowe” – mówi kierownik zespołu profesor Richard Scalzo z Uniwersytetu Yale. “Chcemy zgromadzić więcej informacji na temat tego, jakimi były gwiazdami oraz w jaki sposób powstały i ewoluowały w czasie.”

Profesor Scalzo jest przekonany, że SN 2007if powstała raczej z połączenia dwóch białych karłów niż eksplozji pojedynczego karła. Naukowcy zamierzają teraz zbadać inne supernowe super-Chandrasekhara, aby spróbować ustalić, czy one również powstały z więcej niż jednego białego karła.

Kosmologowie badają obecnie, w jaki sposób gwiazdy o masie przekraczającej granicę Chandrasekhara mogą istnieć bez zapadania się pod własnym ciężarem. W przypadku odkrycia, że te ogromne supernowe rządzą się innymi prawami fizyki, może być ono przełomowe dla badań kosmologicznych w przyszłości.

“Supernowe służą za podstawę twierdzeń na temat losu wszechświata i naszej teorii grawitacji” – mówi profesor Scalzo. “Zmiana pojmowania supernowych może wywrzeć znaczny wpływ na nasze teorie i przewidywania.”

Więcej informacji:

Uniwersytet Yale:
http://www.yale.edu/

The Astrophysical Journal:
http://iopscience.iop.org/0004-637X?ejredirect=migration

Granty Marie Curie w 7PR:
http://cordis.europa.eu/fp7/people/home_en.html

Teksty pokrewne: 29785, 29933, 30875

Kategoria: Wyniki projektów
Źródło danych: Uniwersytet Yale; Astrophysical Journal
Referencje dokumentu: Scalzo, R., et al. (2010) Nearby supernova factory observations of SN2007if: first total mass measurement of a super-Chandrasekhar-mass progenitor. Journal of Astrophysical Research (publikacja internetowa z dnia 15 marca). DOI: arxiv:1003.
Indeks tematyczny: Przestrzeń kosmiczna & badania satelitarne; Badania Naukowe

RCN: 31887

http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=PL_NEWS_FP7&ACTION=D&DOC=11&CAT=NEWS&QUERY=0127bf145d1d:38e2:3d45f0ce&RCN=31887

Authors
Top