[/rubrik]
Precis som psykologer och detektiv försöker "profilera" seriemordare och andra brottslingar, försöker astronomer att avgöra vilken typ av stjärnsystem som kommer att explodera som en supernova. Men det finns potentialen att lära sig en hel del i både astronomi och kosmologi genom att teoretisera om potentiella stjärnexplosioner. Vid American Astronomical Society-mötet förra veckan diskuterade professor Bradley E. Schaefer från Louisiana State University, Baton Rouge, hur sökning genom gamla astronomiska arkiv kan producera unik och frontlinjevetenskap om supernovaer - samt att ge information om mörk energi - i sätt som ingen kombination av moderna teleskop kan ge. Dessutom sa Schaefer att amatörastronomer kan hjälpa till i sökningen också.
Schaefer har studerat arkiverade data tillbaka till 1890. ”Arkiveringsdata är det enda sättet att se stjärnornas långsiktiga beteende, såvida du inte vill hålla vakt varje natt under nästa århundrade, och detta är centralt för många astronomiska frågor i frontlinjen. ," han sa.
Den viktigaste frågan som Schaefer försöker besvara är vilka stjärnor som är föregångare för supernovaer av typ Ia. Astronomer har försökt spåra upp detta mysterium i över 40 år.
Supernovaer av typ Ia är anmärkningsvärt ljusa men också anmärkningsvärda enhetliga i sin ljusstyrka och betraktas därför som de bästa astronomiska ”standardljus” för mätning över kosmologiska avstånd. Supernovaer av typ Ia är också nyckeln till sökandet efter mörk energi. Dessa sprängningar har använts som distansmarkörer för att mäta hur snabbt universum expanderar.
Ett potentiellt problem är emellertid att avlägsna supernovaer kan skilja sig från närliggande händelser och därmed förvirra åtgärderna. Schaefer sa att det enda sättet att lösa detta problem är att identifiera typen av stjärnor som exploderar som typ Ia-supernovaer så att korrigeringar kan beräknas. "De kommande supernova-kosmologiprogrammen med stora pengar kräver svaret på det här problemet för att de ska uppnå sitt mål med precisionskosmologi," sa Schaefer.
Många typer av stjärnsystem har föreslagits vara de potentiella supernovorna, såsom dubbla vita dvärgsbinarier som inte upptäcktes förrän 1988, och symbiotiska stjärnor som är mycket sällsynta. Men den mest lovande avkomman är de återkommande noverna (RN) som vanligtvis är binära system med materie som strömmar från en följeslagare på en vit dvärg. Materialet samlas på den vita dvärgens yta tills trycket blir tillräckligt högt för att utlösa en termonukleär reaktion (som en H-bomb). RN: er kan ha flera utbrott varje århundrade (i motsats till klassiska nova som endast har ett observerat utbrott).
För att svara på frågan om RN är supernovaproduktörer, utförde Schaefer omfattande forskning för att få RN-orbitalperioder, ackretionshastigheter, utbrottdatum, utbrott ljuskurvor och den genomsnittliga storleken mellan utbrott.
En stor fråga var om det fanns tillräckligt med RN-händelser för att leverera den observerade frekvensen av supernovaer. En annan fråga var om själva novautbrottet blåser av mer material än som ackumuleras mellan utbrott, så att den vita dvärgen inte skulle få massa.
När han tittade på foton från gamla himlen kunde han räkna ut alla upptäckta utbrott och mäta frekvensen av RN-utbrott tillbaka till 1890. Han kunde också mäta massan som kastades ut under ett utbrott genom att mäta förmörkelsetider på de arkiverade fotona och sedan titta på förändringen i omloppsperioden över ett utbrott.
Därigenom kunde Schaefer svara på båda frågorna: Det fanns tillräckligt med RN-händelser för att ge källor för den observerade supernovahastigheten av typ Ia. "Med 10 000 återkommande novéer i vårt Vintergatan är deras antal tillräckligt höga för att kunna stå för alla supernovaer av typ Ia," sade han.
Han fann också att den vita dvärgmassan ökar och dess kollaps kommer att inträffa inom en miljon år eller så och orsaka en supernova av typ Ia.
Schaefer drog slutsatsen att ungefär en tredjedel av alla "klassiska noverna" verkligen är RNe med två eller fler utbrott under förra seklet.
Med denna kunskap kan astronomiska teoretiker nu utföra beräkningarna för att göra subtila korrigeringar genom att använda supernovaer för att mäta universums expansion, vilket kan hjälpa sökandet efter mörk energi.
Ett viktigt resultat från denna arkivsökning är förutsägelsen om en RN som kommer att utbringa när som helst. En RN med namnet U Scorpii (U Sco) är redo att "blåsa" och redan har ett stort världsomspännande samarbete (kallad "USCO2009") bildats för att göra koncentrerade observationer (i röntgen, ultraviolett, optisk och infraröd våglängd) av det kommande evenemanget. Detta är första gången som en säker förutsägelse har identifierat vilken stjärna som går nova och vilket år den kommer att spränga in.
Under denna sökning upptäckte Schaefer också en ny RN (V2487 Oph), sex nya utbrott, fem orbitalperioder och två mystiska plötsliga droppar i ljusstyrka under utbrott.
En annan upptäckt är att effektiviteten för upptäckten av nova är "förfärligt låg", sa Schaefer och är vanligtvis 4%. Det vill säga bara 1-av-25 romaner har någonsin upptäckts. Schaefer sa att detta är en uppenbar möjlighet för amatörastronomer att använda digitala kameror för att övervaka himlen och upptäcka alla utbrott som saknas.
Schaefer använde arkiv från hela världen, där de två primära arkiven var Harvard College Observatory i Boston, Massachusetts och vid huvudkontoret för American Association of Variable Star Observers (AAVSO) i Cambridge, Massachusetts. Harvard har en samling av en halv miljon gamla himmelfoton som täcker hela himlen med 1000-3000 bilder av varje stjärna som går tillbaka till 1890. AAVSO är clearinghouse för otaliga mått på stjärnstyrka av många tusentals amatörer världen över från 1911 till närvarande.
Källa: Louisiana State University, AAS: s presskonferens
