Kinesko istraživanje promijenilo je naše razumijevanje…

Radi se o dosad najkompletnijem predlošku supernove tipa Ia.

Zamislite da ste poznati astronom i da svi čekaju vaše sljedeće veliko otkriće. Iznenada, u zvjezdanoj noći bez oblaka, dok sjedite i promatrate nebo vidite nešto vrlo zanimljivo. Zvijezda pušta jarku svjetlost točno u kutku vašeg oka i sigurni ste da je nije bilo prije nekoliko sati. Sada je njezina svjetlost vidljivija od svjetionika. Kao astronom, odmah pomislite na jedino moguće objašnjenje – to bi mogla biti samo supernova.

Međunarodni tim astronoma nedavno je proveo revolucionarno istraživanje supernova tipa Ia. O tome ćemo raspravljati u nastavku, a sada slijedi kratko objašnjenje što je zapravo supernova.

Što se dogodi kad zvijezda eksplodira ?

Sjajna točka koju vidite na noćnom nebu je zvijezda koja je eksplodirala i stigla do kraja svog životnog ciklusa odnosno drugim riječima, dogodila se supernova. Zvijezde, poput našeg Sunca, imaju jezgru koja neprestano pretvara vodik u helij (koji služi kao gorivo).

Znanstvenici taj proces nazivaju “nuklearnom fuzijom” i zbog toga se emitira svjetlost koju možemo vidjeti iako je zvijezda udaljena milijunima svjetlosnih godina. Nakon godina sagorijevanja, zvijezda će istrošiti gorivo i nuklearna fuzija će prestati.

Kad se to dogodi, gravitacija počinje proždirati zvijezdu iznutra. Kad se zvijezda počne takoreći smanjivati, njezina ljuska gnječi jezgru, stvarajući ogroman udarni val. Tada zvijezda eksplodira i rađa se supernova.

Eksplozija je toliko snažna da može nakratko zaslijepiti cijele galaksije jer emitira više energije nego naše Sunce tijekom cijelog svog životnog ciklusa. Prema NASA-i, supernove su “najveće eksplozije u svemiru“.

Međutim, ne događa se kod svake zvijezde supernova. Većina njih nije te sreće. Mnoge zvijezde postupno se hlade i postaju bijeli odnosno crni patuljci.

Kad kažem da neke zvijezde ne eksplodiraju, nemojte misliti da se radi o rijetkom fenomenu. U maloj galaksiji poput naše, to se događa bar jednom u 50 godina. Svemir je, s druge strane, toliko velik da se prema mnogim astronomima svake minute neka zvijezda pretvori u supernovu i eksplodira.

Nova otkrića o supernovama tipa Ia

Dvije fotografije M101, obližnje spiralne galaksije koju je snimio Swiftov ultraljubičasti / optički teleskop. S lijeve strane vidite galaksiju prije SN 2011fe (supernova tipa Ia zaokružena je na dnu desne slike). S desne strane vidite koliko je galaksija sjajnija nakon eksplozije zvijezde.

Supernove su podijeljene u dvije klase ili tipova – I i II. Razlika među njima je pokazuju li emisijske linije vodika ili ne. Tip I ne pokazuje a tip II pokazuje.

Naravno, svaki tip ima svoje podtipove a budući da se ovo novo istraživanje usredotočilo na supernovu tipa Ia, usredotočit ćemo se samo na nju.

Supernova tipa Ia događa se s eksplozijom bijelog patuljka koja izlučuje tvar iz druge velike zvijezde ili čak manjeg bijelog patuljka. Jednom kada se ova bijela patuljasta zvijezda nahrani s dovoljno materijala da nadmaši 1,4 Sunčeve mase, gravitacija učini svoje i znamo što se dalje događa – zvijezda eksplodira.

Ovo istraživanje proveo je međunarodni tim astronoma na supernovi tipa Ia po imenu SN 2017cbv. Rezultat je najkompletnija krivulja svjetlosti i spektralni predlošci, ikad u znanosti.

Do sada su ponašanje i mehanizam supernove tipa Ia bili potpuni misterij. Odsada će ovi napredni predlošci biti korišteni kao primjeri u studijama i raspravama vezanim za Ia supernove.

Pomoć ovog istraživanja, znanstvenici su uspjeli izračunati maksimum sintetizirane mase nikla tijekom eksplozije zvijezde. Također su uspjeli stvoriti model eksplozije na temelju prikupljenih podataka.

Ovo je istraživanje veliki skok naprijed u istraživanju supernova. Postavilo je temelje mnogim drugima s obzirom da su supernove tipa Ia od iznimne važnosti za znanost.

Kosmos