En internasjonal gruppe astronomer har klart å visuelt bekrefte for første gang at en stjerne kan eksplodere gjennom en dobbel detonasjon, et fenomen som frem til nå har blitt teoretisert, men aldri observert direkte. Den analyserte resten, kjent som SNR 0509-67.5, ble tatt med European Southern Observatory's Very Large Telescope, og ga viktige bilder som har blitt brukt til å identifisere særegne mønstre som følge av denne dobbelteksplosjonen.
I årevis hadde dødsfallene til noen stjerner blitt forstått som én enkeltstående voldsom hendelse, men data som nylig ble publisert i tidsskriftet Naturstjernen endret synet vi hadde på visse supernovaer vesentlig. Analysen av SNR 0509-67.5, en Hvit dverg som allerede hadde brukt opp drivstoffet sitt, har tillatt forskere oppdage for første gang de direkte sporene etter to påfølgende eksplosjoner i restene av den samme supernovaen.
Ifølge forskerne plasserer dette funnet noen av de mest energiske hendelsene i universet og åpner døren for en større forståelse av dannelsen av elementer som er essensielle for livet, som jern. supernovaer av type Ia, slik som den som undersøkes her, spiller en grunnleggende rolle i måling av avstander i universet og har tjent som grunnlag for å oppdage fenomenet akselerasjon i kosmisk ekspansjon.
Priyam Das, en doktorgradsstudent ved University of New South Wales, understreker at «Eksplosjoner av hvite dverger har vært sentrale elementer i moderne astronomi.«, selv om den eksakte årsaken til at noen av dem utløses forble uløst. Dette gjennombruddet kaster lys over en fortsatt gåtefull mekanisme og bekrefter at detonasjonen noen ganger ikke skjer når stjernen når en kritisk massegrense, men snarere før og i to distinkte faser.
Slik skjer den doble stjernedetonasjonen
Tradisjonelt forklarte ekspertene at Type Ia-supernovaer oppsto da en hvit dverg, en del av en binært system, absorberte materiale fra sin ledsagerstjerne inntil den oversteg en kritisk terskel, noe som utløste en eksplosjon. Med de nyeste dataene som er samlet inn, blir imidlertid den alternative hypotesen sterkere: Et heliumlag fjernet fra sekundærstjernen kan bli ustabilt og forårsake en første eksplosjonDenne første sjokkbølgen overføres mot kjernen av den hvite dvergen og utløser i løpet av øyeblikk et andre, større utbrudd.
Bildet som nylig ble tatt har gjort det mulig å identifisere tilstedeværelsen av separate konsentriske lag av kalsium i resten av SNR 0509-67.5, noe som allerede hadde blitt forutsagt av fysiske modeller av fenomenet, men som aldri hadde blitt observert direkte. Disse lagene, visualisert som en lys blå glorie, De er det umiskjennelige sporet av dobbeltdetonasjonsmekanismenBruken av MUSE-instrumentet (Multi Unit Spectroscopic Explorer) på VLT har vært avgjørende for å oppnå dette detaljnivået i observasjoner.
Dette funnet innebærer at Noen hvite dverger kan eksplodere før de når Chandrasekhar-massegrensen, noe som tvinger oss til å gjennomgå teoriene om stjernenes utvikling og livet til disse kompakte objektene.
Hvorfor disse eksplosjonene er så viktige
Dobbeltdetonasjonsfenomener i type Ia-supernovaer bidrar ikke bare til å avklare stjernenes livssyklus, men er også grunnleggende for måling av astronomiske avstanderRegelmessigheten som disse eksplosjonene skinner med, uavhengig av hvor de inntreffer, gjør dem til en slags referansemønster å beregne universets skala. Takket være dem var det mulig å fastslå at kosmisk ekspansjon er raskere enn tidligere antatt, og denne bragden ble anerkjent med Nobelprisen i fysikk i 2011.
Studien fremhever også den store visuelle og vitenskapelige verdien av strukturen til det observerte vraket. Den perfekt lagdelte ordningen av elementene generert av eksplosjonene er en direkte refleksjon av kompleksiteten til disse kosmiske hendelsene, og gir astronomer en unik mulighet til å analysere eksplosjonsprosessen fra de tidligste stadiene til den endelige spredningen av materialene.
Å forstå hvordan og når hvite dverger eksploderer lar oss til slutt forbedre verktøyene vi bruker for å undersøke galaksedannelse og fordelingen av tunge elementer i hele kosmos.
Å skaffe direkte visuelle bevis I resten representerer SNR 0509-67.5 en sterk bekreftelse på at dobbeltdetonasjonen ikke bare er mulig, men faktisk forekommer i naturen. Dette bidrar til å løse en av de mest vedvarende gåtene i moderne astrofysikk og fremhever virkningen av teknologiske fremskritt – som bruken av VLT og MUSE-spektrografen – på vår forståelse av universet.
Denne oppdagelsen markerer et betydelig fremskritt i vår forståelse av disse fenomenene, og vil i fremtiden forbedre simuleringer og modeller som forklarer stjerneutvikling og superluminøse eksplosjoner.
