En international gruppe astronomer har formået at visuel bekræftelse for første gang at en stjerne kan eksplodere gennem en dobbelt detonation, et fænomen der indtil nu har været teoretiseret, men aldrig observeret direkte. Den analyserede rest, kendt som SNR 0509-67.5, blev taget med European Southern Observatory's Very Large Telescope, hvilket giver nøglebilleder, der er blevet brugt til at identificere karakteristiske mønstre som følge af denne dobbelte eksplosion.
I årevis var nogle stjerners død blevet forstået som en enkeltstående voldsom begivenhed, men data, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Naturstronomi ændrede i væsentlig grad det syn, vi havde på visse supernovaer. Analysen af SNR 0509-67.5, en Hvid dværg som allerede havde opbrugt sit brændstof, har givet forskere mulighed for opdager for første gang de direkte spor af to på hinanden følgende eksplosioner i resterne af den samme supernova.
Ifølge forskerne placerer denne opdagelse nogle af de mest energiske begivenheder i universet og åbner døren for en større forståelse af dannelsen af grundstoffer, der er essentielle for livet, såsom jern. Type Ia-supernovaer, som den der undersøges her, spiller en fundamental rolle i måling af afstande i universet og har tjent som grundlag for at opdage fænomenet acceleration i kosmisk ekspansion.
Priyam Das, ph.d.-studerende ved University of New South Wales, understreger, at "Eksplosioner af hvide dværge har været centrale elementer i moderne astronomi", selvom den præcise årsag til, at nogle af dem udløses, forblev uløst. Dette gennembrud kaster lys over en stadig gådefuld mekanisme og bekræfter, at detonationen nogle gange ikke sker, når stjernen når en kritisk massegrænse, men snarere før og i to forskellige faser.
Sådan sker den dobbelte stjernedetonation
Traditionelt forklarede eksperter, at Type Ia-supernovaer opstod, da en hvid dværg, en del af en binært system, absorberede materiale fra sin ledsagestjerne, indtil det overskred en kritisk tærskelværdi, hvilket udløste en eksplosion. Med de senest indsamlede data vinder den alternative hypotese dog styrke: Et lag helium fjernet fra sekundærstjernen kan blive ustabilt og forårsage en første eksplosionDenne indledende chokbølge transmitteres mod den hvide dværgs kerne og udløser inden for få øjeblikke et andet, større udbrud.
Det nyligt indsamlede billede har gjort det muligt at identificere tilstedeværelsen af separate koncentriske lag af calcium i restanten SNR 0509-67.5, noget der allerede var blevet forudsagt af fysiske modeller af fænomenet, men som aldrig var blevet observeret direkte. Disse lag, visualiseret som en lys blå halo, De er det umiskendelige spor af den dobbelte detonationsmekanismeBrugen af MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) instrumentet på VLT har været afgørende for at opnå dette detaljeringsniveau i observationer.
Denne opdagelse antyder, at Nogle hvide dværge kan eksplodere, før de når Chandrasekhars massegrænse, hvilket tvinger os til at gennemgå teorierne om stjernernes udvikling og disse kompakte objekters liv.
Hvorfor disse eksplosioner er så vigtige
Dobbeltdetonationsfænomener i type Ia-supernovaer hjælper ikke kun med at afklare stjerners livscyklus, men er også fundamentale for måling af astronomiske afstandeDen regelmæssighed, hvormed disse eksplosioner skinner, uanset hvor de forekommer, gør dem til en slags referencemønster at beregne universets skala. Takket være dem var det muligt at fastslå, at kosmisk udvidelse er hurtigere end tidligere antaget, og denne præstation blev anerkendt med Nobelprisen i fysik i 2011.
Undersøgelsen fremhæver også den store visuelle og videnskabelige værdi af strukturen af det observerede materiale. Den perfekt lagdelte placering af de elementer, der genereres af eksplosionerne, er en direkte afspejling af kompleksiteten af disse kosmiske begivenheder og giver astronomer en unik mulighed for at analysere eksplosionsprocessen fra dens tidligste stadier til den endelige spredning af materialerne.
At forstå hvordan og hvornår hvide dværge eksploderer, giver os i sidste ende mulighed for at forfine de værktøjer, vi bruger til at undersøge galaksedannelse og fordelingen af tunge grundstoffer i hele kosmos.
Indhentning direkte visuelt bevismateriale I restanten repræsenterer SNR 0509-67.5 en stærk bekræftelse på, at dobbeltdetonationen ikke blot er mulig, men faktisk forekommer i naturen. Dette er med til at løse en af de mest vedvarende gåder i moderne astrofysik og fremhæver virkningen af teknologiske fremskridt – såsom brugen af VLT og MUSE-spektrografen – på vores forståelse af universet.
Denne opdagelse markerer et betydeligt fremskridt i vores forståelse af disse fænomener og vil i fremtiden forbedre simuleringer og modeller, der forklarer stjerners udvikling og superluminøse eksplosioner.
