Dvojitá detonace: nový snímek ukazuje zbytky hvězdy zničené dvojicí explozí
Autor: ESO/P. Das et al. Background stars (Hubble): K. Noll et al.
Astronomové poprvé získali vizuální důkaz, že hvězda skončila dvojím výbuchem. Při studiu staletí starých pozůstatků supernovy SNR 0509-67.5 pomocí dalekohledu VLT (Very Large Telescope) na Evropské jižní observatoři (ESO) našli vzory, které potvrzují, že její hvězda utrpěla dvojici explozivních výbuchů. Nedávno zveřejněný objev ukazuje jedny z nejvýznamnějších explozí ve vesmíru v novém světle.
Většina supernov je explozivním zánikem masivních hvězd, ale jedna důležitá odrůda pochází z nenápadného zdroje. Bílí trpaslíci, malá neaktivní jádra, která zůstávají po vyhoření jaderného paliva hvězd, jako je naše Slunce, mohou vytvořit tzv. supernovu typu Ia.
"Exploze bílých trpaslíků hrají v astronomii zásadní roli," říká Priyam Das, doktorand na University of New South Wales Canberra v Austrálii, který vedl studii o SNR 0509-67.5 publikovanou nedávno v časopise Nature Astronomy. Velká část našich znalostí o tom, jak se vesmír rozpíná, se opírá o supernovy typu Ia, které jsou také hlavním zdrojem železa na naší planetě, včetně železa v naší krvi. "Navzdory jejich významu však zůstává dlouholetá hádanka přesného mechanismu spouštějícího jejich explozi nevyřešena," dodává.
Všechny modely, které vysvětlují supernovy typu Ia, začínají bílým trpaslíkem ve dvojici hvězd. Pokud obíhá dostatečně blízko druhé hvězdy v tomto páru, může trpaslík ukrást materiál svému hvězdnému partnerovi. Podle nejzavedenější teorie supernov typu Ia bílý trpaslík hromadí hmotu ze svého společníka, dokud nedosáhne kritické hmotnosti, a v tu chvíli dojde k jediné explozi. Nedávné studie však naznačily, že přinejmenším některé supernovy typu Ia by mohly být lépe vysvětleny dvojitou explozí, která se spustí dříve, než hvězda dosáhne této kritické hmotnosti.
Nyní astronomové pořídili nový snímek, který dokazuje, že jejich tušení bylo správné: přinejmenším některé supernovy typu Ia místo toho explodují mechanismem "dvojité detonace". V tomto alternativním modelu bílý trpaslík kolem sebe vytvoří přikrývku z ukradeného helia, která se může stát nestabilní a vznítit se. Tato první exploze vyvolá rázovou vlnu, která se šíří kolem bílého trpaslíka a směrem dovnitř, čímž vyvolá druhou detonaci v jádře hvězdy - a nakonec vznikne supernova.
Až dosud neexistoval jasný vizuální důkaz, že by bílý trpaslík prošel dvojitou detonací. Nedávno astronomové předpověděli, že tento proces vytvoří v dosud zářících pozůstatcích supernovy charakteristický vzor nebo otisk prstu, který bude viditelný ještě dlouho po prvotní explozi. Výzkum naznačuje, že pozůstatky takové supernovy by obsahovaly dvě oddělené slupky vápníku.
Autor: ESO/P. Das et al.
Astronomové nyní našli tento otisk ve zbytcích supernovy. Ivo Seitenzahl, který vedl pozorování a v době provádění studie působil na německém Heidelberg Institute for Theoretical Studies, říká, že tyto výsledky ukazují "jasný důkaz, že bílí trpaslíci mohou explodovat mnohem dříve, než dosáhnou známé Chandrasekharovy meze hmotnosti, a že mechanismus 'dvojité detonace' se v přírodě skutečně vyskytuje". Tým byl schopen detekovat tyto vrstvy vápníku (na obrázku modře) v pozůstatku supernovy SNR 0509-67.5 díky pozorování pomocí přístroje MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) na dalekohledu VLT ESO. To poskytuje pádný důkaz, že supernova typu Ia může vzniknout dříve, než její mateřský bílý trpaslík dosáhne kritické hmotnosti.
Supernovy typu Ia jsou klíčem k poznání vesmíru. Chovají se velmi konzistentně a jejich předvídatelná jasnost - bez ohledu na to, jak jsou daleko - pomáhá astronomům měřit vzdálenosti ve vesmíru. Pomocí nich jako kosmického měřidla astronomové objevili zrychlující se rozpínání vesmíru, za což byla v roce 2011 udělena Nobelova cena za fyziku. Studium jejich explozí nám pomáhá pochopit, proč mají tak předvídatelnou jasnost.
Das má ke studiu těchto explozí také další motivaci. "Tento hmatatelný důkaz dvojité detonace nejen přispívá k vyřešení dlouholeté záhady, ale nabízí také vizuální podívanou," říká a popisuje "nádherně vrstevnatou strukturu", kterou supernova vytváří. Podle něj je "odhalení vnitřního fungování tak velkolepé vesmírné exploze neuvěřitelně obohacující".
Odkazy
- Vědecký článek
- Fotografie VLT
- Pro novináře: přihlaste se k odběru našich zpráv pod embargem ve vašem jazyce
- Pro vědce: Máte příběh? Předložte svůj výzkum oddělení komunikace ESO
- Nová analýza ESO potvrzuje vážné škody způsobené průmyslovým komplexem plánovaným poblíž Paranalu
Kontakty
Priyam Das
School of Science (Astrophysics), University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy
Canberra, Australia
Email: priyam.das@unsw.edu.au
Ashley Ruiter
School of Science (Astrophysics), University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy
Canberra, Australia
Email: ashley.ruiter@unsw.edu.au
Ivo Seitenzahl
Heidelberg Institute for Theoretical Studies
Heidelberg, Germany (currently in Canberra, Australia)
Email: ivoseitenzahl@gmail.com
Friedrich Röpke
Heidelberg Institute for Theoretical Studies
Heidelberg, Germany
Email: friedrich.roepke@h-its.org
Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org
Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org
Connect with ESO on social media
Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso2511. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.
O autorovi
Vojtěch Partík
Vojtěch Partík vystudoval obor Astronomie a astrofyzika na MFF UK, a v roce 2024 obhájil magisterskou práci "Exploring galaxy evolution in the Virgo cluster". Momentálně je doktorským studentem na téže univerzitě a zaměřuje se na radiovou astronomii, galaxie a vliv prostředí na jejich vývoj.
