A művész elképzelése egy bináris csillagrendszerről, amely visszatérő novákat és végül a szupernóva PTF 11 kx-ot hoz létre. (Hitel: Romano Corradi és az Instituto de Astrofísica de Canarias)
Noha a kaliforniai Berkeley laboratóriumban a Palomar Transient Factory csapata nemrégiben végzett megfigyelések szerint, bár évszázadok óta használják őket a kozmikus távolságmérés „standard gyertyájaként”, az Ia típusú szupernóvák különféle csillagrendszerekből származhatnak.
Nem könnyű megítélni az interlaktikus űr közötti távolságot a Földről. A Tejút - és még a közeli galaxisok környékén is - a rendszeresen pulzáló csillagok által kibocsátott fény (az úgynevezett Cepheid-változók) felhasználható annak meghatározására, hogy egy űrben milyen távolságra van egy tér. A saját galaxiscsoportunkon kívül az egyes csillagok azonban nem oldhatók fel, ezért annak érdekében, hogy kitaláljuk, milyen messze vannak a távoli galaxisok, a csillagászok megtanultak sokkal világosabb tárgyak fényét használni: Ia típusú szupernóvák, amelyek képesek felbomlik egy 5 milliárd napnak megfelelő fényerővel.
Az Ia típusú szupernóvák az egymással keringő két csillag speciális párosításából származnak: egy szuper-sűrű fehér törpe rajz anyagból egy társból, amíg el nem érik a kritikus tömeget - körülbelül 40% -kal tömegesebb, mint a Nap. A túlcsomagolt fehér törpe hirtelen egy sor termikus nukleáris reakción megy keresztül, amely hihetetlenül fényes anyag- és energiakitörés alatt robban fel ... az univerzumon látható jeladó.
Mivel az Ia típusú szupernóvák energiáját és fényerejét olyan következetesen hasonlítják egymáshoz, a távolságot meg lehet határozni látszólagos fényerővel, a Földről nézve. A tompább egy, ha megfigyeljük, minél távolabb van galaxisa. Ennek a látszólag egyetemes hasonlóságnak az alapján gondolkodtak, hogy ezeket a szupernóvakat nagyon hasonló helyzetekben kell létrehozni ... főleg mivel egyiket sem figyelték meg közvetlenül - eddig.
A Palomar Transient Factory együttműködő felmérésén dolgozó csillagászok nemzetközi csapata először észlelte az Ia típusú szupernóvat létrehozó csillagpárt - progenitor rendszer - a Lynx csillagképben található. A kb. 600 millió fényév távolságban lévő, PTF 11kx néven ismert rendszer egy fehér törpét és egy vörös óriáscsillagot tartalmaz, amely kapcsolószerkezetet a korábbi (bár közvetett) megfigyelések során nem láttak.
„Teljes meglepetés, hogy a termikus nukleáris szupernóvák, amelyek mindegyike hasonlónak tűnik, különféle csillagokból származik” - mondja Andy Howell, a Las Cumbres Observatory Globális Teleszkóp Hálózat (LCOGT) munkatársa és a társszerző a című cikk, a Science augusztus 24-i számában jelent meg. "Hogyan nézhetnek ki ilyen események olyan hasonlóak, ha eltérő eredetűek?"
A PTF 11kx kezdeti megfigyeléseit lehetővé tette a 48 hüvelykes Samuel Oschin teleszkópra felszerelt robotteleszkóp, amely a kaliforniai Palomar Obszervatóriumban található, valamint egy nagy sebességű adatvezeték, amelyet az NSF, a NASA és az Energiaügyi Minisztérium biztosított. A szupernóvat 2011. január 16-án fedezték fel, amelyet a Lick Observatory későbbi spektrográfiai adatai támasztottak alá, majd azonnali „vészhelyzeti” megfigyelések követtek a Hawaii Keck-távcsővel.
"Alapvetõen egy UC-megfigyelõt hívtunk fel, és megszakítottuk megfigyeléseinket, hogy idõkritikus spektrumokat kapjunk" - mondta Peter Nugent, a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium egyik tudományos vezetője és a cikk társszerzője.
A Keck megfigyelései azt mutatták, hogy a PTF 11kx utáni szupernóva rendszer tartalmaz olyan lassan mozgó gáz- és porfelhőket, amelyek nem származhattak volna a közelmúltbeli szupernóva eseményből. Ehelyett a felhőknek - amelyek magas kalciumtartalmúak voltak a Lick spektrográfiai adatokban - egy korábbi nova eseményről kellett származniuk, amelyben a fehér törpe röviden meggyulladt és légkörének egy külső rétegét elfújta. Ez a táguló felhő aztán látta, hogy lelassul, valószínűleg a vörös óriás társának csillagszéléből fakadóan.
(Mi a különbség a nova és a szupernóva között? Olvassa el a NASA STEREO Spots a New Nova című részét)
Végül a lassuló nova felhőt befolyásolta a szupernóva gyorsan változó kitörése, amelyet a kalciumjel hirtelen robbantása mutatott, amely a januári esemény óta eltelt két hónapban fokozatosan csökkent. Ez a kalcium-robbanás valójában az volt, hogy a szupernóva megütötte a novát, és „felgyulladt”.
A 11kx PTF megfigyelései azt mutatják, hogy az Ia típusú szupernóva tud előforduló rendszerekben fordul elő, ahol a fehér törpe nova-kitöréseken ment keresztül, valószínűleg többször is - egy olyan forgatókönyv, amelyben sok csillagász azt gondolta, hogy nem fordulhat elő. Ez azt is jelentheti, hogy a PTF 11kx egy teljesen újfajta Ia típusú szupernóva, és bár korábban nem látott és ritka, nem egyedülálló.
Ami azt jelenti, hogy kozmikus „standard gyertyáinknak” szükség lehet a daganatok megvágására.
"Tudjuk, hogy az 1a típusú szupernóvák galaxisoktól függően eltérnek, és erre kalibrálunk. De ez a PTF 11 kx-os megfigyelés az első magyarázatot ad arra, hogy miért történik meg" - mondta Nugent. "Ez a felfedezés lehetőséget ad nekünk, hogy finomítsuk és javítsuk kozmikus méréseink pontosságát."
Forrás: Berkeley Lab hírközpont
Bevezető képek: PTF 11 kx-os megfigyelés (BJ Fulton, Las Cumbres Observatory Global Telescope Network) / A 48 hüvelykes Samuel Oschin teleszkóp kupola a Palomar Obszervatóriumban. Videó: Romano Corradi és az Instituto de Astrofísica de Canarias
