Свръхновите тип 1а се използват за измерване на разстоянието във Вселената, защото те избухват със същата яркост, детонирайки, когато бяла звезда-джудже консумира определено количество материал от двоичен спътник. Нови изследвания показват, че експлозиите на свръхновите тип 1а започват тромави и неравномерни, но втори, сферичен взрив затрупва първия, създавайки гладък остатък. Това задава границите на несигурност при измерванията на разстояния, които използват свръхнове тип 1а.
Астрономите съобщават за забележителни нови открития, които хвърлят светлина върху дебат, продължил десетилетие, за един вид свръхновия, експлозиите, които бележат окончателната смърт на звездата: звездата умира при бавно изгаряне или с бърз удар? От своите наблюдения учените откриват, че изхвърлената от експлозията материя показва значителна периферна асиметрия, но почти сферична вътрешност, което най-вероятно предполага, че накрая експлозията се разпространява със свръхзвукова скорост.
Тези резултати се отчитат днес в Science Express, онлайн версията на научноизследователското списание Science, от Лифан Уанг, Тексаския университет A&M (САЩ), и неговите колеги Дитрих Бааде и Фердинандо Патат от ESO.
„Нашите резултати категорично предполагат двуетапен процес на експлозия в този тип свръхнови“, коментира Уанг. „Това е важна констатация с потенциални последици за космологията.“
Използвайки наблюдения на 17 свръхнови, направени в продължение на повече от 10 години с много големия телескоп на ESO и телескопа на Обсерваторията Макдоналд Отто Струве, астрономите са заключили формата и структурата на облака от отпадъци, изхвърлен от свръхновите тип Ia. Смята се, че подобни супернове са резултат от експлозията на малка и плътна звезда - бяло джудже - вътре в двоична система. Тъй като неговият спътник непрекъснато разлива материя върху бялото джудже, бялото джудже достига критична маса, което води до фатална нестабилност и свръхнова. Но какво предизвиква първоначалната експлозия и как взривът преминава през звездата отдавна са трънливи проблеми.
Наблюдаваните свръхновия Ван и неговите колеги са възникнали в далечни галактики и поради огромните космически разстояния не можеха да бъдат проучени подробно, използвайки конвенционални техники за изобразяване, включително интерферометрия. Вместо това екипът определи формата на избухналите пашкули, като записва поляризацията на светлината от умиращите звезди.
Поляриметрията разчита на факта, че светлината е съставена от електромагнитни вълни, които се колебаят в определени посоки. Отражението или разсейването на светлината благоприятства определени насоки на електрическите и магнитните полета спрямо други. Ето защо поляризиращите слънчеви очила могат да филтрират блясъка на слънчевата светлина, отразен от езерото. Когато светлината се разпръсва през разширяващите се отломки на свръхнова, тя запазва информация за ориентацията на разсейващите се слоеве. Ако свръхновата е сферично симетрична, всички ориентации ще присъстват еднакво и ще са средни, така че няма да има мрежова поляризация. Ако обаче газовият корпус не е кръгъл, върху светлината ще бъде отпечатана лека нетна поляризация.
„Това проучване беше възможно, тъй като поляриметрията може да разгърне пълната си сила благодарение на светлинната сила на много големия телескоп и много точното калибриране на инструмента FORS“, казва Дитрих Бааде.
„Нашето изследване разкрива, че експлозиите на свръхновите тип Ia са наистина триизмерни явления“, добавя той. „Външните области на взривния облак са асиметрични, с различни материали, намиращи се в„ бучки “, докато вътрешните участъци са гладки.“
Изследователският екип за първи път забеляза тази асиметрия през 2003 г., като част от същата наблюдателна кампания (ESO PR 23/03 и ESO PR Photo 26/05). Новите, по-обширни резултати показват, че степента на поляризация и, следователно, асферичността, корелира с присъщата яркост на експлозията. Колкото по-ярка е суперновата, толкова по-гладка или по-малко тромава.
„Това има известно влияние върху използването на свръхновите тип Ia като стандартни свещи“, казва Фердинандо Патат. „Този вид свръхнови се използва за измерване на скоростта на ускоряване на разширяването на Вселената, като се предполага, че тези обекти се държат по еднакъв начин. Но асиметрията може да въведе дисперсия в наблюдаваните количества. "
„Нашето откритие поставя силни ограничения за всички успешни модели на термоядрени експлозии на свръхнови“, добавя Уанг.
Моделите предполагат, че тромавостта е причинена от процес на бавно изгаряне, наречен „дефлаграция“, и оставя нередовна следа от пепел. Гладкостта на вътрешните участъци на избухналата звезда предполага, че на даден етап дефлаграцията отстъпва на по-насилствен процес, на "детонация", който се движи със свръхзвукова скорост - толкова бързо, че изтрива всички асиметрии в пепелта, оставен от бавното изгаряне на първия етап, което води до по-гладък, по-хомогенен остатък.
Оригинален източник: ESO News Release
