Supernowa: Gwiazda umiera po podwójnej eksplozji

Sydney. Astronomowie nazywają eksplozję gwiazdy supernową. W przypadku niektórych supernowych eksplozja nie następuje tylko raz, ale dwa razy, co po raz pierwszy wykazał międzynarodowy zespół badawczy. Obłok gazu oddalony o 160 000 lat świetlnych w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce satelitarnej Drogi Mlecznej, jest pozostałością po takiej podwójnej eksplozji gwiazdy, jak donoszą naukowcy w czasopiśmie „Nature Astronomy”.

Większość supernowych zwiastuje śmierć dużej, masywnej gwiazdy. Kiedy takie gwiazdy wyczerpią zapasy paliwa jądrowego, stają się niezrównoważone. Gdy ich jądra zapadają się, stając się gwiazdą neutronową lub nawet czarną dziurą, powstała fala uderzeniowa wyrzuca ich zewnętrzne warstwy w przestrzeń kosmiczną, powodując, że umierająca gwiazda zaczyna jasno świecić.

Ale są też zupełnie inne eksplozje gwiazd, określane przez astronomów jako „typ Ia”. Te supernowe występują, gdy biały karzeł tworzy ciasny układ podwójny z inną, większą gwiazdą. Gaz z większej gwiazdy może wtedy spłynąć na białego karła. Jeśli zgromadzony gaz osiągnie krytyczną ilość, następuje eksplozja termojądrowa — supernowa typu Ia — niszcząca białego karła.

Poradnik na temat zdrowia, dobrego samopoczucia i całej rodziny – co drugi czwartek.

Zapisując się do newslettera wyrażam zgodę na warunki umowy reklamowej .

„Eksplozje białych karłów odgrywają kluczową rolę w astronomii” – wyjaśnia Priyam Das z University of New South Wales w Australii, który kierował zespołem badawczym. Służą one jako kosmiczny punkt odniesienia dla astronomów: jasność eksplozji określa jej odległość, którą astronomowie mogą następnie wykorzystać do pomiaru ekspansji wszechświata. „Jednak pomimo ich znaczenia, długotrwała tajemnica otaczająca dokładny mechanizm, który wyzwala taką eksplozję, pozostaje nierozwiązana” – podkreśla Das.

Rozważania teoretyczne sugerują alternatywę dla opisanego scenariusza. W tym scenariuszu gaz pochodzący z drugiej gwiazdy początkowo tworzy powłokę wokół białego karła. Ta powłoka może stać się niestabilna i zapalić się termojądrowo. Fala uderzeniowa z tej pierwszej eksplozji uderza następnie w białego karła, ściskając go i wywołując w ten sposób drugą detonację. Jednak jak dotąd nie było widocznych dowodów na takie podwójne eksplozje.

Teraz to się zmieniło. Używając specjalnego dodatkowego instrumentu, Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), na Bardzo Dużym Teleskopie Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, Das i jego współpracownicy przyjrzeli się dokładnie obłokowi gazu 0509-67.5. Astronomowie od dawna wiedzą, że ten uderzająco pierścieniowaty obiekt jest pozostałością gwiazdy, która eksplodowała około 400 lat temu. Ale czy eksplodowała raz czy dwa?

MUSE generuje widma, rozbijając promieniowanie gazu na jego długości fal. Pozwala to badaczom określić, z czego składa się gaz i jak się porusza. Okazuje się, że chmura zawiera dużo wapnia, który powstał podczas eksplozji termojądrowej. Ten wapń jest skoncentrowany w dwóch powłokach chmury – dowód dla astronomów, że wapń nie powstał w pojedynczej eksplozji, ale w dwóch następujących po sobie eksplozjach.

„Ten konkretny dowód podwójnej detonacji nie tylko przyczynia się do rozwiązania długotrwałej zagadki, ale także zapewnia widowisko wizualne” – zachwyca się Das. Chmura gazu utworzona przez supernową posiada „piękną, warstwową strukturę”. A dla niego jako astronoma jest to „niezwykle oświecające odkrywanie wewnętrznych mechanizmów tak spektakularnej kosmicznej eksplozji”.

RND/dpa