Два сценария взрыва двойных звездных систем

Два сценария взрыва двойных звездных системПротиворечивые данные о звездах-предшественницах сверхновых типа Ia говорят о том, что существует два типа космических "стандартных свечей".

Сверхновые типа Iа известны как «стандартные свечи» и являются важным инструментом в космологии. С ними тесно связана кривая блеска, из которой астрономы могут вычислить светимость и, в сочетании с видимым сиянием, определить расстояние до сверхновой. Зависимость между расстоянием и красным смещением отображает масштабную геометрию Вселенной и степень ее расширения.

Темная энергия Вселенной

Даже больше: в 1990-х годах, наблюдения за сверхновыми Ia в - позже награжденные Нобелевской премией по физике - привели к открытию ускоренного космического расширения. Однако физические свойства загадочной темной энергии во Вселенной, которая приводит это расширение в действие, пока не обоснованы, хотя физика "стандартных свечей" достаточно изучена.

Астрономы были раньше уверены, что термоядерный взрыв белого карлика в двойной системе приводит к рождению сверхновой. Однако исследования показали, что существует два сценария:

  1. Если в бинарной системе сталкиваются два белых карлика (сценарий "двойной дегенерации"), то результатом будет взрыв сверхновой.
  2. При сценарии простой или "одиночной дегенерации", когда спутник - белый карлик, а его компаньон - звезда типа Солнца или звезда-гигант, газ из последнего устремляется в спутник, масса которого, в конечном итоге, превышает критическое значение, и происходит термоядерный взрыв.

Ультрафиолетовая вспышка

Для этого второго сценария Даниель Касен (Daniel Kasen) - Университет Калифорнии в Беркли - предсказал в 2010 году сильную ультрафиолетовую вспышку, следующую сразу же после взрыва. Он вызывается воздействием материи, выброшенной из взрывающейся звезды в большего компаньона. Такую ультрафиолетовую вспышку сейчас впервые наблюдали Йи Цао (Yi Cao) и его коллеги (Калифорнийский технологический институт, Пасадена).

Два сценария взрыва двойных звездных систем

Это компьютерное моделирование сверхновой типа Ia показывает влияние выброшенного вещества (красного цвета) на звезду-компаньона (изображено синим) Фото: D.Kasen, UCB

Проблема в том, чтобы достаточно рано обнаружить сверхновую и суметь доказать вспышку, непосредственно следующую за взрывом. Полностью автоматическая камера Palomar Transient Factory телескопа Самуэля Осчина, установленного на горе Паломар, может осуществить это, так как сканирует каждый вечер тысячи квадратных градусов небесных явлений.

3 мая 2014 года в “ловушку” робота-телескопа попала сверхновая типа Ia в 300000000 световых лет от галактики IC831. Последовавшие за этим наблюдения спутниковой обсерватории Swift показали долгожданную ультрафиолетовую вспышку.

"Эмиссия совпала с теоретическими ожиданиями для столкновения вещества, выброшенного сверхновой, и сопровождающей звезды - доказательство того, что некоторые сверхновые типа Ia возникают простым способом дегенерации".
Йи Цао

Осторожность этого заключения оправдана, так как даже команде Касена не удалось доказать предсказанную ими вспышку УФ. Его исследовательская группа оценивала данные космического телескопа Кеплер, который с 2009 года в поисках планет у других звезд, фиксирует для этого их блеск. За это время он попутно отследил 400 галактик. Таким образом Касен и его коллеги наткнулись на пять сверхновых, три из которых оказались вида Ia. Но все три случая наблюдений в УФ-диапазоне не показали ни одного следа ожидаемой вспышки.

"Эти три сверхновые были вызваны слиянием двух белых карликов".
Даниель Касен

Что означают противоречивые результаты двух исследований?

Возможно, обе теоретические модели верны, считает непричастный к наблюдениям астрофизик Стерл Финни (Sterl Phinney) из Калифорнийского технологического института.

"Существует не один, а два различных типа сверхновых Ia".
Стерл Финни

С помощью таких проектов, как Palomar Transient Factory, необходимо в будущем вести наблюдения за большим количеством сверхновых типа Ia и определить, как часто происходят два различных сценария и какое влияние они оказывают на яркость взрыва и кривую блеска сверхновой. Только тогда космологические "стандартные свечи" могут стать достаточно точным эталоном для того, чтобы с их помощью отслеживать темную энергию.

Источник: pro-physik.de

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.