Супернові типу 1а використовуються для вимірювання відстані у Всесвіті, оскільки вони вибухають з однаковою яскравістю, детонуючи, коли біла карликова зірка споживає певну кількість матеріалу у двійкового супутника. Нові дослідження показують, що вибухи наднових типів 1а починаються незграбними та нерівномірними, але другий, сферичний вибух перекриває перший, створюючи гладкий залишок. Це встановлює межі невизначеності вимірювань відстані, які використовують наднові типу 1а.
Астрономи повідомляють про чудові нові знахідки, які проливають світло на декаду, що триває десятиліття, щодо одного виду наднових, вибухів, що знаменують остаточну смерть зірки: чи зірка вмирає при повільному опіку чи швидкому ударі? Зі своїх спостережень вчені виявляють, що речовина, викинута вибухом, виявляє значну периферійну асиметрію, але майже сферичну внутрішню, що, швидше за все, означає, що вибух остаточно поширюється із надзвуковою швидкістю.
Про ці результати сьогодні повідомляється в Science Express, онлайн-версії науково-дослідного журналу Science, від Ліфана Ванга, Техаського університету A&M (США), та його колег Дітріх Бааде та Фердінандо Патат з ESO.
"Наші результати наполегливо підказують двоступеневий вибуховий процес у цьому виді наднових", - коментує Ван. "Це важлива знахідка з потенційними наслідками в космології".
Використовуючи спостереження 17 наднових, зроблених протягом більше 10 років за допомогою дуже великого телескопа ESO та телескопа Обто Обсерваторії Макдональда Отто Струве, астрономи вивели форму та структуру хмари сміття, викинутого із наднових типу Іа. Вважається, що такі наднови є результатом вибуху маленької та щільної зірки - білого карлика - всередині бінарної системи. Оскільки його супутник постійно розтікає речовину на білого карлика, білий карлик досягає критичної маси, що призводить до фатальної нестабільності та наднової. Але те, що ініціює початковий вибух, і як вибух подорожує по зірці, вже давно є тернистими питаннями.
Супернові Ван та його колеги, що спостерігалися, траплялися в далеких галактиках, і через величезні космічні відстані неможливо було детально вивчити, використовуючи звичайні методи візуалізації, включаючи інтерферометрію. Натомість команда визначила форму вибухаючих коконів, записуючи поляризацію світла від помираючих зірок.
Поляриметрія спирається на те, що світло складається з електромагнітних хвиль, що коливаються в певних напрямках. Відбивання або розсіювання світла сприяє певним орієнтаціям електричного та магнітного полів над іншими. Ось чому поляризуючі сонцезахисні окуляри можуть відфільтрувати блиск сонячного світла, відбитий від ставка. Коли світло розсіюється по розширюються уламках наднової, воно зберігає інформацію про орієнтацію розсіюючих шарів. Якщо наднова сферично симетрична, всі орієнтації будуть однаковими і будуть середніми, тому неттої поляризації не буде. Якщо ж газова оболонка не кругла, на світ буде відбита незначна поляризація сітки.
"Це дослідження було можливим, оскільки поляриметрія могла розгорнути свою повну силу завдяки потужності збору світла дуже великого телескопа та дуже точному калібруванню інструменту FORS", - говорить Дітріх Бааде.
"Наше дослідження виявляє, що вибухи наднових типу Ia - це дійсно тривимірні явища", - додає він. "Зовнішні ділянки доменної хмари асиметричні, з різними матеріалами, що знаходяться в" скупченнях ", а внутрішні - гладкі".
Дослідницька група вперше помітила цю асиметрію у 2003 році, як частину тієї ж спостережної кампанії (PR ESO 23/03 та ESO PR Photo 26/05). Нові, більш масштабні результати показують, що ступінь поляризації і, отже, асферичність, корелює з внутрішньою яскравістю вибуху. Чим яскравіша наднова, тим гладша або менш незграбна.
"Це має певний вплив на використання наднових типів Ia в якості стандартних свічок", - каже Фердінандо Патат. "Цей вид наднових використовується для вимірювання швидкості прискорення розширення Всесвіту, припускаючи, що ці об'єкти поводяться однаково. Але асиметрії можуть вводити дисперсії в спостережуваних кількостях ".
"Наше відкриття накладає сильні обмеження для будь-яких успішних моделей вибухів термоядерних наднових", - додає Ван.
Моделі припускають, що незграбність викликана процесом повільного спалювання, який називається «дефляграція», і залишає нерегулярний слід попелу. Плавність внутрішніх областей зірки, що вибухає, означає, що на даному етапі дефляграція поступається місцем більш жорстокому процесу, «детонації», яка рухається з надзвуковими швидкостями - настільки швидко, що стирає всі асиметрії в золі, що залишився позаду повільніше горіння першої стадії, що призводить до більш плавного, однорідного залишку.
Оригінальне джерело: Новини ESO
