Znaleziono pierwszą parę dążących do zderzenia gwiazd, która stanie się supernową
This artist’s impression shows the central part of the planetary nebula Henize 2-428. The core of this unique object consists of two white dwarf stars, each with a mass a little less than that of the Sun. They are expected to slowly draw closer to each other and merge in around 700 million years. This event will create a dazzling supernova of Type Ia and destroy both stars.
Źródło:ESO/L. CalçadaAstronomowie wykorzystali instrumenty ESO oraz teleskopy na Wyspach Kanaryjskich do zidentyfikowania dwóch zaskakująco masywnych gwiazd w sercu mgławicy planetarnej Henize 2-428. Ponieważ obie gwiazdy okrążają się nawzajem, prawdopodobnie z upływem czasu będą zacieśniać orbitę, a gdy za 700 milionów lat zderzą się, będą zawierać wystarczająco dużo materii, aby wybuchnąć w gigantycznej eksplozji supernowej. Wyniki badań opublikowano 9 lutego 2015 r. w internetowym wydaniu czasopisma „Nature”.
Astronomowie wykorzystali instrumenty ESO oraz teleskopy na Wyspach Kanaryjskich do zidentyfikowania dwóch zaskakująco masywnych gwiazd w sercu mgławicy planetarnej Henize 2-428. Ponieważ obie gwiazdy okrążają się nawzajem, prawdopodobnie z upływem czasu będą zacieśniać orbitę, a gdy za 700 milionów lat zderzą się, będą zawierać wystarczająco dużo materii, aby wybuchnąć w gigantycznej eksplozji supernowej. Wyniki badań opublikowano 9 lutego 2015 r. w internetowym wydaniu czasopisma „Nature”.
Zespół astronomów, którym kierował Miguel Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Hiszpania;
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madryt, Hiszpania), odkrył bliską parę białych karłów – niewielkich, bardzo gęstych pozostałości po gwiazdach – o łącznej masie około 1,8 masy Słońca. Jest to najbardziej masywna para odkryta do tej pory
[1]. Gdy gwiazdy te zderzą się w przyszłości, spowodują niekontrolowaną eksplozję termojądrową prowadzącą do
supernowej typu Ia [2].
This image of the unusual planetary nebula was obtained using ESO’s Very Large Telescope at the Paranal Observatory in Chile. In the heart of this colourful nebula lies a unique object consisting of two white dwarf stars, each with a mass a little less than that of the Sun. These stars are expected to slowly draw closer to each other and merge in around 700 million years. This event will create a dazzling supernova of Type Ia and destroy both stars.
Źródło: ESONaukowcy, którzy odkryli masywną parę tak naprawdę chcieli rozwiązać inny problem. Mieli na celu odkrycie w jaki sposób niektóre z gwiazd wytwarzają pod koniec swojego życia tak dziwnie ukształtowane i asymetrycznie mgławice. Jednym z badanych obiektów była nietypowa
mgławica planetarna [3] o nazwie Henize 2-428.
„Gdy zbadaliśmy centralną gwiazdę obiektu za pomocą teleskopu VLT, należącego do ESO, odkryliśmy nie jedną gwiazdę, a ich parę, ukrytą w sercu dziwnie koślawo świecącego obłoku” opowiada współautor Henri Boffin z ESO.
Odkrycie zgadza się z hipotezą, że podwójne gwiazdy centralne mogą być wytłumaczeniem dziwnych kształtów niektórych mgławic, ale to nie wszystko – uzyskano jeszcze ciekawszy wynik.
„Kolejne obserwacje, wykonane teleskopami na Wyspach Kanaryjskich, pozwoliły nam na określenie orbit dwóch gwiazd i wydedukowanie mas obiektów oraz ich oddalenia od siebie. Wtedy ujawniła się największa niespodzianka” dodaje Romano Corradi, kolejny z autorów publikacji, naukowiec z
Instituto de Astrofísica de Canarias (Teneryfa, IAC).
Badacze odkryli, że każda z gwiazd ma masę nieco mniejszą niż Słońce oraz że okrążają się nawzajem co kilka godzin. Są wystarczająco blisko siebie, aby zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina, dalej zacieśniać swoje orbity, emitując fale grawitacyjne, aż ostatecznie zderzą się, łącząc się w jedną gwiazdę za jakieś 700 milionów lat.
Gwiazda, która powstanie wyniku takiego zderzenia będzie tak masywna, że nic nie uchroni jej przez grawitacyjnym kolapsem, a następnie eksplozją jako supernowa.
„Do tej pory powstawanie supernowych typu Ia poprzez zlewanie się dwóch białych karłów było czysto teoretycznym rozważaniem” wyjaśnia David Jones, współautor artykuły, stażysta w ESO w momencie zbierania danych.
„Natomiast para gwiazd w Henize 2-428 jest czymś realnym!”
„Jest to niezwykle zagadkowy system” podsumowuje Santander-García.
„Będzie mieć ważne skutki dla badań supernowych typu Ia, które są szeroko używane w astronomii do mierzenia odległości i były kluczowe dla odkrycia, że rozszerzanie się Wszechświata przyspiesza z powodu istnienia ciemnej energii”.
Uwagi
[1]
Granica Chandrasekhara to największa masa, jaką może mieć biały karzeł, aby nie uległ kolapsowi grawitacyjnemu. Ma wartość około 1,4 masy Słońca.
[2] Supernowe typu Ia występują w sytuacji gdy biały karzeł uzyskuje dodatkową masę – albo przez akrecję od gwiazdowego towarzysza, albo przez połączenie się z innym białym karłem. Gdy masa przekroczy granicę Chandrasekhara, gwiazda traci swoją zdolność do utrzymywania własnego ciężaru i zaczyna się zapadać. Powoduje to zwiększenie temperatury i rozpoczęcie niekontrolowanej reakcji termojądrowej, która rozrywa gwiazdę na kawałki.
[3] Mgławice planetarne nie mają nic wspólnego z planetami. Nazwa pochodzi z osiemnastego wieku, gdy niektóre z takich obiektów przypominały dyski odległych planet, gdy obserwowano je przez małe teleskopy.
Więcej informacji
Wyniki badań opisano w artykule pt. “The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2-428”, M. Santander-García et al., który 9 lutego 2015 r. ukaże się w internetowej wersji czasopisma
Nature.
Skład zespołu badawczego: M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Hiszpania; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Madryt, Spain), P. Rodríguez-Gil (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Teneryfa, Hiszpania [IAC]; Universidad de La Laguna, Teneryfa, Hiszpania), R. L. M. Corradi (IAC; Universidad de La Laguna), D. Jones (IAC; Universidad de La Laguna), B. Miszalski (South African Astronomical Observatory, Observatory, RPA [SAAO]), H. M. J. Boffin (ESO, Santiago, Chile), M. M. Rubio-Díez (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Torrejón de Ardoz, Hiszpania) oraz M. M. Kotze (SAAO).
ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.
Linki
Krzysztof Czart
Centrum Astronomii UMK
Astronomowie wykorzystali instrumenty ESO oraz teleskopy na Wyspach Kanaryjskich do zidentyfikowania dwóch zaskakująco masywnych gwiazd w sercu mgławicy planetarnej Henize 2-428. Ponieważ obie gwiazdy okrążają się nawzajem, prawdopodobnie z upływem czasu będą zacieśniać orbitę, a gdy za 700 milionów lat zderzą się, będą zawierać wystarczająco dużo materii, aby wybuchnąć w gigantycznej eksplozji supernowej. Wyniki badań opublikowano 9 lutego 2015 r. w internetowym wydaniu czasopisma „Nature”.
