Mūsų galaktikoje slypi tūkstančiai tiksinčių bombų

Primary tabs

Naujausi tyrimai parodo, kad keletas senų žvaigždžių, kurios žinomos kaip baltosios nykštukės, nuo sprogimo susilaiko tik dėl greito sukimosi, ir kai sukimasis sulėtės, jos sprogs kaip Ia tipo supernovos. Tūkstančiai šių „laikrodinių bombų“ gali būti išsimėtę visoje mūsų galaktikoje.

„Mes dar neradome nei vienos iš šių „laikrodinių bombų“ Paukščių Take, bet šis tyrimas parodo, kad mes ieškojome ne tų ženklų. Mūsų darbas pasikliauja nauju supernovų ženklų ieškojimo metodu“ – teigia astrofizikė Rosanne Di Stefano iš Harvardo-Smitsono Astrofizikos Centro (CfA).

Specifinio tipo žvaigždžių sprogimai, kuriuos studijavo Di Stefano ir jos kolegos, vadinami Ia tipo supernovomis. Tai pasireiškia, kai sena, susitraukusi baltoji nykštukė destabilizuojasi.

Baltoji nykštukė yra žvaigždės liekana, kuri nebevykdo termobranduolinių reakcijų. Ji gali sverti iki 1,4 karto daugiau, nei mūsų Saulė – tai skaičius, vadinamas Čandrasekaro mase, pavadintas astronomo, kuris pirmasis ją apskaičiavo, garbei. Kai žvaigždė yra sunkesnė ir gravitacija viršija atramines baltosios nykštukės jėgas, žvaigždė susitraukia ir įžiebia termobranduolinę reakciją, kuri susprogdina visą žvaigždę.

„Yra du galimi būdai baltajai nykštukei viršyti Čandrasekaro masę ir sprogti kaip Ia tipo supernova. Ji gali pritraukti dujas iš donorinės žvaigždės, arba dvi „baltosios nykštukės“ gali susidurti. Astronomai labiau pritaria pirmajam scenarijui, nes tai yra labiausiai tikėtinas paaiškinimas. Mes tikėsimės pamatyti aiškių ženklų, kad teorija yra teisinga, tačiau jų neaptinkame Ia tipo supernovose.“

„Pavyzdžiui, turėtume aptikti nedidelius vandenilio ir helio kiekius prieš sprogimą, tačiau to padaryti nepavyksta. Šios dujos turėtų būti atsiradusios iš medžiagos, kuri nebuvo įsiurbta baltosios Nykštukės, arba iš kitos sprogusios dvinarės žvaigždės. Astronomai taip pat ieškojo donorinės žvaigždės po supernovos išsisklaidymo, tačiau nesėkmingai.“

Di Stefano ir jos kolegos mano, kad baltosios nykštukės sukimasis padės išspręsti galvosūkį. Sukimosi pagreitėjimo ir sulėtėjimo procesas labai prailgina laiko tarpą tarp greitėjimo pabaigos ir sprogimo. Kai baltosios nykštukės masė padidėja, taip pat padidėja ir kampinis judėsio kiekis, kuris pagreitina žvaigždės sukimąsi. Jei baltoji nykštukė sukasi pakankamai greitai, jos sukimasis gali jai padėti viršyti 1,4 Saulės masės barjerą ir tapti super Čandrasekaro masės žvaigžde.

Kai augimas sustoja, baltoji nykštukė palaipsniui lėtėja. Laikui bėgant, sukimasis nėra pakankamas neutralizuoti gravitacijai, to pasekoje žvaigždė virsta Ia tipo supernova.
„Mūsų darbas yra naujas, nes mes parodome, kad pagreitėjimai ir sulėtėjimai baltajai nykštukei turi rimtų pasėkmių. Astronomai turi gerai susipažinti su augančių baltųjų nykštukių kampiniu judėjimo kiekiu, net jei tai yra ir labai sunkus mokslas,“ – paaiškino Di Stefano.

Lėtėjimo procesas gali sukurti milijardus metų trunkantį laiko tarpą nuo greitėjimo pabaigos iki supernovos sprogimo. Tai leidžia dvinarei žvaigždei pasenti ir tapti kita baltąja nykštuke, tokiu atvėju bet kokia supanti medžiaga išsisklaido.

Mūsų galaktikoje, mokslininkų skaičiavimais, atsiranda trys Ia tipo supernovos per 1000 metų. Jei paprastai super Čandrasekaro masės baltojai nykštukei prireikia milijonų metų sulėtėti iki sprogimo, skaičiavimai parodo, kad turėtų būti tuzinai netrukus sprogsiančių sistemų arčiau nei tūkstantis šviesmečių nuo žemės.

Šiuos supernovų ženklus bus sunku aptikti. Vis dėlto, dideliuose tyrimuose naudojama įranga, kaip Pan-STARRS ir Didelis Sinoptinių Tyrinėjimų Teleskopas turėtų aptikti šiuos ženklus.

“Mes dar nežinome nei vienos super Čandrasekaro masės baltosios nykštukės Paukščių Take, bet mes stengsimės jas aptikti.“ – teigia Rasmus‘as Voss‘as iš Olandijos Radboudo Universiteto.

Facebook komentarai: