Przejdź do treści

Zaskakujące wzorce zmian blasku w supernowych typu Ia

SN2013dy w swej macierzystej galaktyce.

Astronomowie z Harvard/Smithsonian Astrophysical Observatory (CfA) ogłosili swe najnowsze odkrycie: w przeciwieństwie do poprzednich przypuszczeń supernowe typu Ia wykazują specyficzne wzorce spadków jasności - krzywe zmian blasku z charakterystyczną fazą plateau. Są one długie - trwają nawet rok.

Or Graur z CfA po raz pierwszy zauważył dziwne zachowanie się krzywej światła podczas badania supernowych typu Ia w roku 2015. Jednak dopiero niedawno udało mu się potwierdzić istnienie plateau krzywej zmian blasku dla supernowej typu Ia. Większość badań nad supernowymi przeprowadza się w ciągu tygodni lub miesięcy, czyli krótko po ich wybuchu, teraz jednak naukowcy chcieli zobaczyć, jak zachowują się krzywe zmian blasku znacznie później - od 500 do 1000 dni po eksplozji.

Obserwacje optyczne SN2012gc z 2015 roku ujawniły spodziewane spowolnienie zmian krzywej blasku, zgodnie z wszelkimi oczekiwaniami. Gdy jednak naukowcy przyjrzeli się tej samej supernowej znacznie później, okazało się, że działają tam i inne mechanizmy. Zaczęli więc szukać wzorców mogących wyjaśnić, co właściwie się tam dzieje.

Pragnąc lepiej zrozumieć te dziwne wyniki dla obserwacji supernowej Graur swe połączył siły z Adamem Riessem z The Johns Hopkins University i Space Telescope Science Institute, zdobywcą Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 2011 roku. Razem badali pobliskie supernowe. Okazało się, że choć wszystkie leżało stosunkowo blisko nas, to z czasem zaczynały świecić bardzo słabo. Aby móc odróżnić je od innych gwiazd położonych w tych samych galaktykach, naukowcy potrzebowali dużej mocy Teleskopu Hubble'a. Obserwacje Riessa wniosły do badań coś nowego - dane zebrane w paśmie bliskiej podczerwień. Ujawniły one, że jest pewien okres, w którym krzywa zmian blasku supernowych jest płaska, trwający mniej więcej do roku. To była prawdziwa  niespodzianka - uczeni nie spodziewali się takiego wyniku.

supernowa Ia

Sama idea plateau krzywej zmian jasności supernowej nie jest nowa w kosmologii. Supernowe typu IIP, które powstają w wyniku kolapsu i eksplozji bogatych w wodór czerwonych nadolbrzymów, zwykle doświadczają podobnego “płaskowyżu” w krzywej blasku, ale o długości około 100 dni. Do momentu odkrycia plateau dla supernowej typu Ia takie 100 dni uważano za plateau długoterminowe. Plateau krzywej blasku supernowej typu Ia zaczyna się z kolei - o czym wiemy dopiero od niedawna - około 150 do 500 dni od jej wybuchu i trwa blisko 350 dni - prawie rok.

- Do tej pory jedynymi plateau obserwowanymi w przypadku jakichkolwiek supernowych były te dla typu IIP - stosunkowo krótkie w porównaniu z tym, co widzimy teraz w naszych obserwacjach - powiedział Graur. - To, co widzimy teraz, kontrastuje z tym, w co zawsze wierzyliśmy w przypadku supernowych typu Ia. Z pewnością wpłynie to na sposób, w jaki zastosujemy obserwacje krzywych zmian blasku w supernowych typu Ia w przyszłych badaniach i modelach kosmologicznych.

Wyniki jego badań zostały opublikowane w Nature Astronomy.


Czytaj więcej:

Źródło: Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian

Na zdjęciu: Kolorowa kompozycja z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a - SN2013dy w swej macierzystej galaktyce. Źródło: HST, Adam Riess, Or Graur