Nietypowa supernowa

Ściąga on materię ze swego towarzysza i gdy
zbliży się tzw. granicy Chandrasekhara wynoszącej 1.4 masy Słońca,
wybucha w potężnej eksplozji.  Jest to proces, który zachodzi za
każdym razem w bardzo podobny sposób i jego energetyka jest zawsze
taka sama. Supernowe typu Ia są więc idealnymi "świecami
standardowymi" wykorzystywanymi w astronomii - wiedząc, ile
energii zostało wyemitowane w wybuchu i z jaką jasnością supernowa
świeci na naszym niebie, jesteśmy w stanie określić jej odległość.

Ponadto, energia wybuchu supernowej Ia jest tak ogromna, że w
maksimum swojego blasku świeci ona z jasnością całej galaktyki
składającej się z miliardów zwykłych gwiazd. Supernowe możemy więc
obserwować z ogromnych odległości. Nic więc dziwnego, że na ich
podstawie określa się podstawowe parametry całego Wszechświata,
takie jak jego rozmiary, wiek, tempo ekspansji, zawartość materii
i ciemnej energii.

Reakcje termojądrowe zapoczątkowane przekroczeniem masy
krytycznej polegają na spaleniu materii o masie aż 0.6 masy Słońca
do jednego izotopu - niklu 56. Jego radioaktywny rozpad, poprzez
kobalt 56, do stabilnego żelaza 56, jest głównym źródłem
podtrzymującym jasność zjawiska po wybuchu.

Niepokojące informacje na temat ugruntowanego obrazu supernowych
typu Ia jako idealnych świec standardowych przynosi najnowszy
numer czasopisma "Nature". Znajduje się w nim artykuł autorstwa
grupy astronomów kierowanej przez D. Andrewa Howella z University
of Toronto, poświęcony wynikom obserwacji supernowej SNLS-03D3bb,
która pojawiła się na naszym niebie 24 kwietnia 2003 roku i
została wykryta przez przegląd Supernowa Legacy Survey.

Supernowa ta pojawiła się w galaktyce, której przesunięcie ku
czerwieni wynosi z=0.2440, dzięki czemu znamy jej rzeczywistą
odległość.

Znając odległość i obserwowaną jasność, która w tym przypadku
wyniosła 20.5 wielkości gwiazdowej (supernowa była więc na naszym
niebie 400 tysięcy razy słabsza niż najsłabsze gwiazdy widoczne
gołym okiem), możemy obliczyć, ile energii zostało wyprodukowanej
w wybuchu. Wartość tę można określić podając tzw. jasność
absolutną supernowej, która wyniosła -19.94 wielkości gwiazdowej.
To wielkość o czynnik aż 2.2 raza większa niż u innych klasycznych
supernowych klasy Ia!

Pewne rozbieżności w jasnościach supernowych Ia były obserwowane
już wcześniej i wynikają one najprawdopodobniej z
niesymetryczności wybuchu. Modele pokazują jednak, że są one
wyprodukować rozrzut jasności na poziomie 25 proc., ale na pewno
nie tak duży, jak obserwowany u SNLS-03D3bb.

Ilość niklu 56 potrzebna do wyprodukowania tak dużej jasności
supernowej, wynosi aż 1.3 masy Słońca, czyli praktycznie tyle, ile
waży cały normalny biały karzeł! Howell i jego współpracownicy
otrzymali, że całkowita masa obserwowanego obiektu musiałaby w tym
przypadku wynosić aż 2.1 masy Słońca.

Jak biały karzeł może stać się tak masywny, skoro teoria mówi nam
o masie granicznej 1.4 masy Słońca? Jeden mechanizm to zlanie się
dwóch białych karłów. Problem w tym, że taki obiekt znacznie
chętniej stałby się gwiazdą neutronową, zamiast eksplodować jako
supernowa Ia.

Bardziej prawdopodobnym mechanizmem jest przeniesienie dużego
momentu pędu opadającej z towarzysza materii na białego karła. Ta
nadwyżka rozkręciłaby białego karła, a wynikająca z szybkiej
rotacji silna siła odśrodkowa mogłaby częściowo równoważyć wpływ
grawitacji.

Biały karzeł mógłby więc osiągnąć znacznie większą masę, zanim
eksplodowałby jako supernowa.(PAP)