Bílý trpaslík, který přežil

Po neúspěšném výbuchu supernovy by mohl zbývat zvláštní bílý trpaslík.

Bílý trpaslík sifonuje plyn z doprovodné hvězdy, dokud nespustí termonukleární reakce vedoucí k jasné explozi.
NASA / JPL-Caltech

Nedávno nalezený bílý trpaslík - spálený pozůstatek hvězdy, jako je naše Slunce - by mohl být zbytkem selhání supernovy typu Ia.

Jednou z charakteristik, díky nimž jsou supernovy typu Ia zajímavé pro vědu kromě skutečnosti, že explodují hvězdy, jejichž záblesky smrti září 5 miliardkrát jasněji než naše Slunce, je to, že všechny mají stejný vnitřní jas. To znamená, že se chovají jako referenční body rozptýlené po vesmíru pro astronomy, kteří je mohou použít k měření vzdáleností. Jakmile se jeden z nich objeví ve vzdálené galaxii, může pozorovatel jen změřit, jak jasná je explodující hvězda, a určit, jak daleko musí být supernova its a její hostitelská galaxie, aby vypadala tak slabě .

Jas těchto událostí je tak spolehlivý, protože jsou všechny vytvořeny, když bílý trpaslík ukradne příliš mnoho materiálu od doprovodné hvězdy. Když bílý trpaslík dosáhne 1, 4 solárních hmot (bod zvaný Chandrasekharův limit), jeho vnitřní tlak způsobí jadernou řetězovou reakci, která zničí bílého trpaslíka.

Nebo možná ne. Nedávná zjištění ukazují, že supernovy typu Ia se takovým hodinářským způsobem vždy nestávají. Někdy se věci po cestě zkazí a exploze zcela nevyhladí bílého trpaslíka, což má za následek vznešenou supernovu . Astronomové se domnívají, že tyto neúspěšné detonace leží za suba podtřídou zvanou Typ Iax s 53 známými objekty v nedávném počtu, které vykazují nižší svítivosti, nižší rychlosti vyhazování a proměnlivější vlastnosti než normální supernovy typu Ia.

V článku publikovaném 18. srpna ve vědě mezinárodní skupina astronomů popisuje objekt nazvaný LP 40-365, který by podle nich mohl být po jednom z těchto výbuchů zbytkem bílého trpaslíka.

LP 40-365 je malá hvězda: Tým odhaduje, že má pouze 0, 14 solární hmoty a je pouze 8% tak široká jako Slunce, nebo asi 8, 5krát větší než Země. Spektrální analýza ukazuje nepřítomnost vodíku, helia a uhlíku na jeho povrchu. To by mohlo být v souladu s bílým trpaslíkem, který vytlačil to, co zbylo z vnějších vrstev vodíku a hélia do vesmíru ve vznešené supernově. Uhlík mohl být přeměněn na těžší prvky, nebo možná klesl hluboko uvnitř jádra.

Autoři navrhují, že tato částečně detonovaná spálená mrtvola Slunce podobné hvězdy cestuje rychlostí vyšší než úniková rychlost Mléčné dráhy, což je rychlost nejlépe vysvětlená silným výbuchem, který jí poskytl mocný kop.

"Existují i ​​jiné způsoby, jak pohánět hvězdu velmi vysokou rychlostí, jako je střet s galaktickým centrem nebo dynamické nestability v trojitém systému, ale ani jeden nemohl vysvětlit podivný povrch tohoto objektu, " řekl hlavní autor Stephane Vennes (česky Akademie věd). "Je nesmírně obtížné odloupnout [vnější vrstvy] hustého kompaktního bílého trpaslíka, pokud není investováno obrovské množství energie." Termonukleární exploze bílé trpasličí hvězdy to právě dělá. “

Ryan Foley (Kalifornská univerzita v Santa Cruz), astronom obeznámený s Iaxem supernovou, který se této studie nezúčastnil, je zmaten nepřítomností uhlíku na povrchu hvězdy. Nová pozorování však považuje za konzistentní se scénářem SN Iax, kde bílý trpaslík exploduje, ale ne tak silně jako v supernově typu Ia. "Myslíme si, že alespoň v některých případech se bílý trpaslík úplně nezruší a v pozadí zůstane gravitačně vázaná, otlučená a pohmožděná hvězda, " řekl Foley. "Nazýváme tyto" zombie hvězdy ", protože zemřely při výbuchu, ale pokračovaly v" živobytí "."

Podle Foley by v Mléčné dráze mohlo být mnoho zombie hvězd, s očekávanou mírou vytvoření jedné asi každých 300 až 1 000 let. "Pokud ano, mohlo by nám to pomoci pochopit tuto novou populaci objektů v naší galaxii, " řekl Foley.

Nová studie také přispívá k dlouhodobé debatě o původu supernovy typu Ia. Existují dva hlavní přijaté scénáře, které způsobí jednu z těchto mocných výbuchů. V jednom z nich, nazývaném model s jednou degenerací, tvoří bílý trpasličí sifonový plyn obyčejného hvězdného společníka, dokud nedosáhne hranice Chandrasekharu. Ve druhém modelu, který se nazývá dvojitě degenerovaný model, se dva bílí trpaslíci spojí a dosáhnou nestabilní hmoty, která spustí explozi.

Podle Vennes je nález tohoto domnělého zbytku supernovy pouze v souladu s jednodegenerativním modelem. "Spojení dvou bílých trpaslíků a následná exploze nezanechají žádné zbytky." Všechno je spotřebováno, “řekl. Jediná degenerovaná situace by však někdy měla zanechat zbytek s vlastnostmi podobnými vlastnostem bílého trpaslíka LP 40-365.

Reference:

S. Vennes a kol. „Neobvyklá bílá trpaslíková hvězda může být přežívajícím zbytkem vznešené supernovy typu Ia.“ Věda . Srpen 2017.

S. Jha. "Zadejte Iax Supernovae." Příručka Supernovae . Červenec 2017.