Nietypowa eksplozja wystrzeliła gwiazdę w podróż przez Drogę Mleczną
Eksplodujący biały karzeł wyrwał się ze swojej orbity w układzie podwójnym w trakcie częściowej eksplozji supernowej i teraz mknie przez naszą galaktykę z ogromną prędkością.
Odkrycie to wskazuje, że być może w Drodze Mlecznej znajduje się dużo więcej takich obiektów, które przetrwały eksplozję supernowej i niezauważone przemierzają przestrzeń międzygwiezdną.
Powyższe wnioski opierają się na badaniach białego karła, w którego otoczeniu naukowcy wcześniej odkryli nietypową atmosferę. Jej skład chemiczny wskazuje na to, że gwiazda najprawdopodobniej była składnikiem układu podwójnego, w którym doszło do częściowej eksplozji supernowej. W trakcie tej eksplozji oba składniki układu zostały wystrzelone w przeciwnych do siebie kierunkach w przestrzeń międzygwiezdną.
Czym jest biały karzeł?
Biały karzeł to w rzeczywistości jądro czerwonego olbrzyma pozostałe po śmierci gwiazdy i odrzuceniu przez nią jej zewnętrznych warstw. Ochładza się on przez kolejne miliardy lat stopniowo tracąc na blasku i temperaturze. Większość białych karłów posiada atmosfery składające się niemal wyłącznie z wodoru i helu. Od czasu do czasu udaje się zarejestrować także węgiel i tlen pochodzący z wnętrza gwiazdy.
Zaobserwowana przez naukowców gwiazda SDSS J1240+6710 odkryta w 2015 r. nie zawierała jednak w atmosferze ani wodoru, ani helu. Zamiast tego otaczała ją warstwa składająca się z tlenu, neonu, magnezu i krzemu. Za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a naukowcy zidentyfikowali w niej także węgiel sód i glin - wszystkie te pierwiastki powstają w pierwszych termojądrowych reakcjach zachodzących podczas eksplozji supernowej.
Kiedy eksplozja supernowej okazuje się niewypałem
Niemniej jednak, w atmosferze tego samego białego karła wyraźnie brakuje pierwiastków takich jak żelazo, nikiel, chrom czy mangan. Te cięższe pierwiastki powstają zazwyczaj z tych lżejszych i stanowią charakterystyczny element supernowych termojądrowych. Brak pierwiastków z grupy żelaza w gwieździe SDSS J1240+6710 wskazuje, że w jej przypadku doszło tylko do częściowej supernowej.
Pomiar prędkości białego karła wskazuje, że przemieszcza się on z prędkością 900 000 km/h. Jak na białego karła ma on także stosunkowo niską masę – zaledwie 40% masy Słońca, co zgadza się z utratą masy w trakcie częściowej eksplozji supernowej.
Naukowcy podejrzewają, że supernowa zaburzyła orbitę białego karła i towarzyszącej mu w układzie podwójnym gwiazdy, poprzez gwałtowne odrzucenie dużej części masy. W tym momencie obie gwiazdy zostały wyrzucone w przeciwnych kierunkach ze swoimi prędkościami orbitalnymi. Taki scenariusz dobrze tłumaczy wysoką prędkość białego karła.
Jeżeli to był bardzo ciasny układ podwójny i doszło w nim do zapłonu termojądrowego, odrzucenia dużej ilości masy, to mamy idealne warunki do powstania białego karła o niskiej masie i ogromnej prędkości – mówi prof. Boris Gaensicke z Wydziału Fizyki na Uniwersytecie w Warwick.
Nie wszystkie supernowe są takie same
Najlepiej zbadanymi supernowymi termojądrowymi są supernowe typu Ia, które doprowadziły do odkrycia ciemnej energii i od dawna wykorzystywane są do tworzenia map odległości we wszechświecie. Jednak pojawia się coraz więcej dowodów na to, że supernowe termojądrowe mogą eksplodować w wielu różnych sytuacjach.
SDSS J1240+6710 może być pozostałością po supernowej takiego typu, jakiego jeszcze nigdy nie obserwowaliśmy. Bez radioaktywnego niklu, który zasila długotrwałą poświatę w supernowych typu Ia, eksplozja, która wystrzeliła SDSS J1240+6710 w przestrzeń, mogła być krótkim błyskiem, którego nikt nie zdążył zauważyć.
Badanie termojądrowych supernowych stanowi bardzo szerokie pole badań. Mamy mnóstwo dowodów obserwacyjnych na eksplozje supernowych w innych galaktykach. Problem jednak w tym, że możemy obserwować gwiazdy tuż przed eksplozją, ale bardzo trudno nam poznać ich właściwości, zanim nie eksploduje. Teraz odkrywamy wiele różnych typów białych karłów, które przetrwały eksplozję supernowej w różnych warunkach. Korzystając z wiedzy o ich składzie chemicznym, masie i prędkości, możemy ustalić jakiego rodzaju eksplozję przetrwały. Ewidentnie istnieje cała rozległa paleta różnych supernowych. Badanie takich białych karłów, które przetrwały eksplozję w Drodze Mlecznej, pozwoli nam zrozumieć mnóstwo innych eksplozji obserwowanych w innych galaktykach - dodaje prof. Gaensicke.
Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.
