Supernovaer av type Ia, noen av de mest voldelige og lysende eksplosjonene i universet, har blitt et nyttig verktøy for astronomer for å måle størrelsen og utvidelsen av selve universet. Ny forskning presentert på American Astronomical Society-møtet denne uken peker på den økte sannsynligheten for at sammenslåingen av stjernene som skaper disse eksplosjonene, hvite dverger, er mer sannsynlig enn tidligere antatt, og kunne forklare egenskapene til noen super Ina supernovaer som er underlig mindre lysende enn forventet.
Forskning presentert av Rüdiger Pakmor et al. fra Max-Planck Institute for Astrophysics i Garching, Tyskland simulerte sammenslåingen av to hvite dverger i et binært system, og viste at disse simuleringene stemmer overens med tidligere observerte supernovaer med rare egenskaper, spesielt den fra 1991bg. Den supernovaen, og andre observerte siden, var merkelig mindre lysende enn det som hadde vært forventet om det var en Type Ia-supernova.
Supernovaer av type Ia oppstår når det er to stjerner som går i bane rundt hverandre i et binært system. I det ene scenariet blir en av stjernene en hvit dverg, en liten, men veldig, veldig tett stjerne, og stjeler materie fra den andre, skyver seg selv over Chandrasekhar-grensen - 1,4 ganger solens masse - og gjennomgår en termonukleær eksplosjon.
En annen årsak til disse supernovaene kan være sammenslåingen av begge stjernene i systemet. I scenariet som ble analysert av disse forskerne, var begge stjernene hvite dverger av masser rett under solens: 0,83-0,9 solmasser.
Forskerne viste at når systemet mister energi på grunn av utslipp av gravitasjonsbølger, nærmer de to hvite dvergene seg. Når de smelter sammen, krasjer en del av materialet i en av stjernene i den andre og varmer opp karbon og oksygen, og skaper en termonukleær eksplosjon sett i type Ia supernovaer.
Du kan se en animasjon av den simulerte fusjonen med tillatelse fra Max-Planck Institutts Supernova Research Group akkurat her.
Observasjoner av supernovaer som 1991bg viser at de brenner en mindre mengde nikkel 56, omtrent 0,1 solmasser, enn vanlige supernovaer av type Ia, som typisk brenner 0,4-0,9 solmasser av nikkel. Dette gjør dem mindre lysende, fordi det strålende forfallet av nikkelen er et av fenomenene som gir den lysende visningen av Type Ia-supernovaer sin slag.
"Med våre detaljerte eksplosjonssimuleringer, kunne vi forutsi observerbare ting som faktisk samsvarer med virkelige observasjoner av type Ia-supernovaer," sa Friedrich Röpke, en medforfatter av papiret.
Simuleringene deres viser at når de to hvite dvergene smelter sammen, er tettheten til systemet mindre enn i typiske type Ia-supernovaer, og dermed produseres mindre nikkel. Forskerne bemerker i papiret at disse typene sammenslåinger av hvite dverger kan utgjøre mellom 2-11 prosent av de observerte supernovene av type Ia.
Å forstå mekanismene som skaper disse fantastiske eksplosjonene er et nødvendig skritt for å få tak i både omfanget av vårt univers og dets utvidelse, så vel som mangfoldet av Type Ia supernovaer.
Hvis du vil lære mer om deres forskning og detaljene i datamaskinmodellering, er papiret tilgjengelig på Arxiv her. Resultatene deres vil også bli publisert i 7. januar 2010-utgaven av Natur.
Kilde: AAS pressemelding, Arxiv papir
