Tämä löytö, joka on julkaistu lehdessä Nature Astronomy, paljastaa erityisen massiivisen valkoisen kääpiön parin. Ultra-tiheässä radassaan ne lähestyvät vääjäämättömästi toisiaan, tuomittuna kosketukseen, mikä johtaa kaksoissupernovaan. Räjähdyksiä odotetaan... 22,6 miljardia vuotta, plus tai miinus 1 miljardi.
Taiteellinen esitys binäärijärjestelmästä ennen räjähdystä. Kaksi valkoista kääpiötä, jotka ovat eristyksissä vain mitättömän etäisyyden päässä toisistaan, päättävät molemmat olemassaolonsa supernovana.
Luotto: Warwickin yliopisto/Mark Garlick
Luotto: Warwickin yliopisto/Mark Garlick
Ia-tyypin supernovat toimivat kosmisina viitepisteinä galaksien välisten etäisyyksien mittaamisessa. Ne syntyvät, kun valkoinen kääpiö kerää liikaa massaa, mikä laukaisee termoydinräjähdyksen.
James Munday, tutkimuksen johtaja, korostaa tämän löydön merkitystä. Tämä järjestelmä, joka sijaitsee galaksissamme, vahvistaa useiden vuosikymmenten takaisia teoreettisia ennusteita. Sen läheisyys mahdollistaa yksityiskohtaiset havainnot, joita on mahdotonta tehdä kaukaisemmista kohteista.
Kahden tähden yhdistelemassa massassa on 56% enemmän kuin Auringossa. Tämä ominaisuus takaa niiden tulevan räjähdyksen. Huolimatta väkivaltaisesta kohtalostaan, ne eivät aiheuta vaaraa Maalle, edes näin suhteellisen läheltä, ja erityisesti näin kaukaisessa aikarajassa.
Tohtori Ingrid Pelisoli selittää, että tämä löytö viittaa siihen, että tällaisia järjestelmiä on enemmän kuin aiemmin arvioitu. Se avaa tien paremmalle ymmärrykselle Ia-tyypin supernovien taustalla olevista mekanismeista, jotka ovat edelleen osittain salaperäisiä. Lopullinen räjähdys tulee olemaan äärimmäisen voimakas, vapauttaen valtavan energian.
Tämä tutkimus merkitsee askelta tähtifysiikassa. Se tarjoaa arvokkaita vihjeitä kaksoistähtijärjestelmien kehityksestä galaksissamme.
Mitkä ovat Ia-tyypin supernovat?
Ia-tyypin supernova on tähtiräjähdys, joka johtuu valkoisen kääpiön massan kertymisestä kriittisen rajan, Chandrasekharin rajan, yli. Tämä ilmiö tapahtuu kaksoistähtijärjestelmissä, joissa valkoinen kääpiö imee materiaa kumppanitähdestään.
Nämä räjähdykset ovat niin vakaita, että niitä käytetään 'standardikynttilöinä' kosmisten etäisyyksien mittaamiseen. Niiden tutkimus mahdollistaa tähtitieteilijöiden kartoittaa Universumin laajenemista ja ymmärtää pimeän energian luonteen.
Prosessi, joka johtaa Ia-tyypin supernovaan, voi vaihdella. Joissakin tapauksissa valkoinen kääpiö sulautuu toiseen valkoiseen kääpiöön, kuten äskettäin löydetyssä järjestelmässä. Toisissa tapauksissa se kerää hitaasti materiaa punaiselta jättiläistä kumppanitähdestään.
Huolimatta niiden hyödyllisyydestä kosmologiassa, näiden supernovien laukaisemiseen liittyvät tarkat mekanismit ovat edelleen aktiivinen tutkimusaihe. Tällaisen järjestelmän löytäminen auttaa tarkentamaan teoreettisia malleja ja ennustamaan niiden esiintymistä paremmin.
Kuinka valkoiset kääpiöt kehittyvät kaksoistähtijärjestelmissä?
Valkoiset kääpiöt ovat tähden jäänteitä, jotka ovat kuluttaneet ydinpolttoaineensa. Kaksoistähtijärjestelmässä niiden kehitykseen voi vaikuttaa kumppanitähti, mikä johtaa näyttäviin ilmiöihin, kuten supernoviin tai nova-räjähdyksiin.
Kun kaksi valkoista kääpiötä kiertää toisiaan, ne menettävät energiaa gravitaatioaaltojen muodossa. Tämä energian menetys vähentää vähitellen niiden välimatkaa, kunnes ne sulautuvat tai laukaisevat räjähdyksen.
Warwickin tiimin löytämä järjestelmä on harvinainen esimerkki tiheästä korkeamassa kaksoistähtijärjestelmästä. Sen läheisyys ja ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen tutkimuskohteen näiden järjestelmien dynamiikan ymmärtämiseksi.