Przedziwny koniec białego karła. Ma wpływ na nasze istnienie
Astronomowie zaobserwowali świadectwo niezwykłego końca istnienia gwiazdy, a dokładnie jej pozostałości białego karła. Ten eksplodował jako supernowa, ale nie był to pojedynczy wybuch, a podwójna eksplozja. Wiemy też co za zjawisko odpowiada za taki bieg rzeczy.
Wizualizacja podwójnej detonacji SNR 0509-67.5.
W szkole, na zajęciach związanych z tematem astronomii dowiadujemy się o tym, że niektóre gwiazdy kończą swoją egzystencję w wybuchu supernowej. Bardziej dociekliwi mogą poznać także różne typy tego typu zjawisk, bo eksplodować może nawet pozostałość po gwieździe przypominającej nasze Słońce, którą jest biały karzeł. Musi on jednak mieć towarzysza, który zrzuci na tegoż karła sporą część masy, zwiększając jego masę ponad tzw. krytyczną, prowadzącą do wybuchu. Jednakże to czego świadkami stali się astronomowie teleskopu VLT to zjawisko, o którym nie dowiemy się w szkole. A jak pokazuje nauka istotne, bo decydujące o naszym istnieniu.
Eksplodujące białe karły są nie mniej ważne niż eksplodujące masywne gwiazdy
Supernowe powiązane z bardzo masywnymi gwiazdami prowadzą do powstania bardzo masywnych pierwiastków, które potem tworzą takie obiekty jak Ziemia. Jednakże jak mówi dr Priyam Das z Uniwersytetu Nowej Walii w Australii, to eksplozje białych karłów są głównym źródłem żelaza w kosmosie, na Ziemi, a także w naszej krwi.
Model pojedynczej eksplozji białego karła w podwójnym układzie jest znany od dawna. Jednakże dzięki nowym symulacjom udało się wyróżnić także kategorię supernowych, w których biały karzeł podlega podwójnej detonacji. Wyjaśnienie tego mechanizmu to połowa sukcesu, trzeba było też znaleźć dowody w naturze, że takie zjawiska zachodzą.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Podwójna eksplozja, a w zasadzie detonacja (jeszcze intensywniejsze i zachodzące z większą prędkością zjawisko) to konsekwencja dwóch zjawisk, które zachodzą jedno po drugim na powierzchni białego karła. Najpierw gromadzi on ściąganą z gwiazdy towarzyszki materię, a dokładnie hel, i tworzy otoczkę wokół swojej powierzchni. Ten hel w pewnym momencie staje się niestabilny i zapala się. To pierwsza detonacja, która tworzy fale uderzeniową. Ta przemieszczając się w głąb białego karła wymuszą kolejną detonację w jego wnętrzu. Konsekwencją tego drugiego zjawiska jest zapadnięcie się białego karła i ostatecznie wybuch supernowej.
Jak potwierdzono istnienie podwójnie eksplodujących białych karłów?
By biały karzeł mógł zmienić się w supernową musi przekroczyć krytyczną masę, tak zwaną masę Chandrasekhara, największą możliwą dla białego karła. Mechanizm podwójnej eksplozji pokazuje, że nie jest to warunek niezbędny.
Podwójna detonacja pozostawia kosmiczny odcisk palca w postaci specyficznego rozkładu materii w rozszerzającej się po supernowej otoczki. Taką podwójna otoczkę, astronomowie zaobserwowali właśnie wokół pozostałości supernowej o nazwie SNR 0509-67.5, która znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana, satelitarnej galaktyce naszej Drogi Mlecznej. To pierwszy taki znany przykład, ale raczej z pewnością nie jedyny. Teraz gdy naukowcy wiedzą czego szukać, przyjdzie im to znacznie łatwiej.
Po co to robić? Nie tylko w poszukiwaniu korzeni naszego istnienia we wszechświecie, ale też by zrozumieć fizykę zjawisk zachodzących w ekstremalnych warunkach. Ta wiedza kiedyś może się nam przydać.
