Supernovy typu Ia jsou důležitým nástrojem moderní astronomie. Předpokládá se, že k nim dochází, když bílý trpaslík zachytí hmotu za hranicí Chandrasekhar a spustí kataklyzmatickou explozi. Protože tento limit je stejný pro všechny bílé trpaslíky, mají všechny supernovy typu Ia přibližně stejnou maximální jasnost. Lze je tedy použít jako standardní svíčky k určení galaktických vzdáleností. Pozorování supernovy typu Ia vedlo k objevu temné energie a toho, že expanze vesmíru se zrychluje.
I když tyto supernovy způsobily revoluci v našem chápání vesmíru, nejsou tak standardní, jak jsme původně navrhovali. Některé, jako například SN 1991T, jsou mnohem jasnější, zatímco jiné, jako například SN 1991bg, jsou mnohem slabší. Existuje také varianta známá jako Type Iax, kde bílý trpaslík není výbuchem zcela zničen. Tyto variace můžeme obecně vzít v úvahu při výpočtu hvězdných vzdáleností, ale bylo by dobré lépe porozumět mechanismu jejich maximální jasnosti.
Předek supernovy typu Ia. Poděkování: NASA, ESA a A. Field (STScI)
Podle teoretických modelů závisí maximální jasnost supernovy typu Ia na hmotnosti a centrální hustotě bílého trpaslíka před tím, než exploduje. Ale jak by se daly tyto hodnoty změřit? Tyto hvězdy totiž obvykle objevujeme až poté, co explodují. Naštěstí nová studie vThe Astrophysical Journal Lettersukazuje, jak se to dá udělat.
Studie se zabývala pozůstatkem supernovy známým jako 3C 397. Nachází se asi 33 000 světelných let od Země a pravděpodobně explodovala asi před 2 000 lety. Vzhledem k tomu, že supernova byla relativně blízko a nedávno, mohou astronomové získat dobrý pohled na materiál vyvržený výbuchem. Dřívější studie zbytků trosek naznačuje, že původní bílý trpaslík byl při explozi velmi blízko limitu Chandrasekhar.
Porovnání mezi naměřenou hustotou jádra a teorií. Kredit: Ohshiro, et al
Tato studie se zaměřila na pozorování konkrétních izotopů v troskách, zejména titanu a chrómu. Je to poprvé, co byl titan pozorován ve zbytku typu Ia. Když tým porovnal množství titanu a chrómu s množstvím železa a niklu, zjistili nečekaně vysoký poměr. To je důležité, protože poměry Ti/Ni a Cr/Ni jsou zásadně závislé na hustotě jádra progenitorové hvězdy. Na základě svých pozorování tým určil, že jádro 3C 397 bylo 2-3krát vyšší, než se obecně předpokládá u bílých trpaslíků. Exploze byla tedy pravděpodobně mnohem jasnější než typická supernova typu Ia.
I když se jedná o jedinou studii jediné supernovy, ukazuje, jak může poměr prvků určit hustotu jádra bílého trpaslíka. To může být použito k lepší kalibraci maximální jasnosti supernov typu Ia, což lépe standardizuje svíčku pro kosmology.
Odkaz:Ohshiro, Yuken a kol. “ Objev vysoce neutronizovaného shluku ejecta ve zbytku supernovy typu Ia 3C 397 .'The Astrophysical Journal Letters913,2 (2021): L34.
