Супернові типу Ia, одні з найжорстокіших і найяскравіших вибухів у Всесвіті, стали зручним інструментом для астрономів для вимірювання розмірів і розширення самого Всесвіту. Нові дослідження, представлені на засіданні Американського астрономічного товариства цього тижня, вказують на підвищену ймовірність того, що злиття зірок, які створюють ці вибухи, білих карликів, швидше, ніж вважалося раніше, і можуть пояснити властивості деяких наднових типів Ia, які цікаво менш світлий, ніж очікувалося.
Дослідження, представлені Rüdiger Pakmor et al. з Інституту астрофізики Макса-Планка в Гарчінгу, Німеччина імітувала злиття двох білих карликів у бінарній системі, і показала, що ці симуляції відповідають раніше виявленим надновам з незвичайними характеристиками, зокрема, 1991bg. Ця наднова та інші, що їх спостерігали, були цікаво менш світлими, ніж слід було очікувати, якби це були наднови типу Іа.
Супернові типу Ia виникають, коли в двійковій системі орбітують дві зірки. За одним сценарієм одна зірка стає білим карликом, маленькою, але дуже, дуже щільною зіркою, і краде матерію з іншого, підштовхуючи себе до межі Чандрасехара - в 1,4 рази більше від маси Сонця - і зазнаючи термоядерного вибуху.
Ще однією причиною цих типів наднових може стати злиття обох зірок у системі. У сценарії, проаналізованому цими дослідниками, обидві зірки були білими карликами мас прямо під Сонцем: .83-0,9 маси сонця.
Дослідники показали, що система втрачає енергію за рахунок випромінювання гравітаційних хвиль, два білі карлики наближаються один до одного. Коли вони зливаються, частина матеріалу в одній із зірок врізається в іншу і нагріває вуглець і кисень, створюючи термоядерний вибух, що спостерігається у надновах типу Іа.
Тут ви можете подивитися анімацію імітаційного злиття в науково-дослідницькій групі Інституту Макса-Планка Supernova.
Спостереження наднових, як 1991bg, показують, що вони спалюють меншу кількість нікелю 56, приблизно 0,1 маси сонячної маси, ніж звичайні наднови типу Ia, які зазвичай спалюють 0,4-0,9 маси сонячного нікелю. Це робить їх менш світлими, оскільки радіаційний розпад нікелю - це одне із явищ, що надає світлому дисплею наднових типу Іа свій удар.
"Завдяки нашим детальним моделюванням вибуху ми могли б передбачити спостереження, які дійсно тісно відповідають фактичним спостереженням наднових типів Ia", - сказав Фрідріх Рьопке, співавтор статті.
Їх моделювання показує, що при злитті двох білих карликів щільність системи менша, ніж у типових наднових типів Ia, і, таким чином, утворюється менше нікелю. У своїй роботі дослідники зазначають, що ці види злиття білого карлика можуть становити від 2-11 відсотків спостережень наднових типів Ia.
Розуміння механізмів, які створюють ці фантастичні вибухи, є необхідним кроком для вирішення як масштабу нашого Всесвіту, так і його розширення, а також різноманітності самих наднових типів Ia.
Якщо ви хочете дізнатися більше про їхні дослідження та деталі їх комп'ютерного моделювання, документ на Arxiv доступний тут. Їх результати також будуть опубліковані у виданні 7 січня 2010 року Природа.
Джерело: Прес-реліз AAS, папір Arxiv
