Nowa teoria nt. powstawania supernowych Ia

W Drodze Mlecznej mogą znajdować się tysiące „bomb", które tylko czekają, by eksplodować i stworzyć supernowe typu Ia. Najnowsze badania sugerują, że spowolnienie rotacji gwiazd może prowadzić do ich eksplozji.

Jeszcze nie znaleźliśmy w Drodze Mlecznej żadnej z tych ‚bomb zegarowych', ale nasze badania wskazują, że źle szukaliśmy. Pokazują one, gdzie należy szukać gwiazd, z których powstaną supernowe - mówi Rosanne Di Stefano z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Di Stefano i jej zespół interesowali się szczególnie supernowymi Ia. Tego typu gwiazdy powstają, gdy dochodzi do destabilizacji białych karłów. Białe karły mają masę 1,4 Słońca. To tak zwany limit Chandrasekhara, po przekroczeniu którego karzeł eksploduje stając się supernową.

Obecnie istnieją dwie teorie opisujące sposób, w jaki biały karzeł może przekroczyć ten limit. Pierwsza zakłada wyssanie masy z pobliskiej gwiazdy, druga mówi o kolizjach białych karłów. Większość uczonych skłania się ku pierwszej z hipotez.

Jeśli jednak teoria ta byłaby prawdziwa, widzielibyśmy pewne sygnały, których u większości supernowych Ia nie obserwujemy. Na przykład powinniśmy wykryć w pobliżu miejsca eksplozji niewielkie ilości wodoru i helu. Miałyby one pochodzić z materii, której biały karzeł nie zdążył wchłonąć lub też z towarzyszącej mu gwiazdy, zniszczonej przez eksplozję. Jednak nie zauważono wspomnianych gazów. Szukano, równie bezskutecznie, towarzyszącej białemu karłowi gwiazdy.

Di Stefano i jej zespół wpadli na inne wyjaśnienie zagadki. Gdy biały karzeł otrzymuje materię z zewnątrz, zaczyna obracać się coraz szybciej. Im więcej materii, tym szybszy ruch obrotowy, który utrzymuje gwiazdę mimo, że przekroczyła ona limit Chandrasekhara. Dopiero gdy dopływ masy zostaje przerwany, ruch obrotowy białego karła przestaje przyspieszać. Od tego momentu gwiazda powoli zwalnia. W końcu ruch ten nie jest w stanie zrównoważyć grawitacji i dochodzi do eksplozji gwiazdy.

Pomiędzy momentem, w którym przerwany został dopływ materii, a eksplozją supernowej mogą minąć miliardy lat. To czas wystarczająco długi, by w tym czasie towarzysząca białemu karłowi gwiazda wyewoluowała w innego białego karła, a cała niewchłonięta materia rozproszyła się.

Dotychczas oceniano, że w naszej galaktyce na każde tysiąclecie mamy do czynienia z trzema supernowymi Ia. Jeśli teoria Di Stefano jest prawdziwa, to oznacza, że w odległości kilku tysięcy lat świetlnych od Ziemi znajdują się dziesiątki gwiazd, które mogą stać się supernowymi.

Odkrycie ich nie będzie łatwe, ale naukowcy wiedzą już, czego powinni szukać. Nie znamy w naszej galaktyce żadnego białego karła, który przekroczył limit Chandrasekhara, ale będziemy ich szukać - mówi holenderski astronom Rasmus Voss.

supernowa Ia limit Chandrasekhara biały karzeł