Baserat på resultat från en radiell hastighetsundersökning har Warren Brown, (Smithsonian Astrophysical Observatory) och hans team placerat några fler bitar i supernova-pusslet.
Supernovaer finns i många smaker. Vi har också supernovaer av typ II som tros vara kärnans kollaps av enstaka, supermassiva stjärnor. Det finns också super-lysande supernovaer, som kan vara en explosiv omvandling av en neutronstjärna till en kvarkstjärna, och slutligen de svagt knänade kusinerna till gäng, den underpresterande underluminösa supernovaen.
Underluminösa supernovaer är en sällsynt typ av supernovaexplosion 10–100 gånger mindre ljus än en normal SN-typ Ia och matar ut endast 20% så mycket materia. Brown och hans team har undersökt sambandet mellan underluminösa supernovaer och sammanslagna par vita dvärgar.
På 1980-talet förutspåddes på grundval av vår teoretiska förståelse av stellar och binär evolution att många nära vita vita dvärgar skulle existera. Det var emellertid först 1988 som den första upptäcktes.
Sättet att hitta nära dubbla vita dvärgar är att ta högupplösta spektra av H-alfa-absorptionslinjen hos en vit dvärg vid flera olika tidpunkter och leta efter variationer som orsakas av den vita dvärgens orbitalrörelse runt en osynlig (dimmer) följeslagare. De första systematiska sökningarna var inte särskilt framgångsrika. Endast ett system hittades. Sedan under 1990-talet koncentrerade Tom Marsh och kollaboratörer sin sökning på lågmassa vita dvärgar, som, baserat på nuvarande teorier, kunde bildas i ett binärt system. På detta sätt hittades ett dussin fler system.
Extremt lågmassa (ELM) vita dvärgar (WD) med mindre än 0,3 solmassor är resterna av stjärnor som aldrig antände helium i sina kärnor. Universum är inte tillräckligt gammalt för att ha producerat ELM-WD: er genom enstjärnig evolution. Därför måste ELM WDs genomgå betydande massförlust någon gång i sin utveckling. Att producera WD: er med 0,2 solmassor kräver troligen kompakta binära system.
"Dessa vita dvärgar har genomgått ett dramatiskt viktminskningsprogram," sade Carlos Allende Prieto, en astronom vid Instituto de Astrofisica de Canarias i Spanien och en medförfattare till studien. "Dessa stjärnor är i så nära banor att tidvattenskrafter, som de som svänger oceanerna på jorden, ledde till stora massförluster."
Observationsdata för ELM WD är ganska svårt att komma med på grund av deras sällsynthet. Till exempel, av de 9316 WD: er som identifierats i Sloan Digital Sky Survey, har mindre än 0,2% massor under 0,3 solenergi.
Hälften av de par som upptäckts av Brown och kollaboratörer slås samman och kan explodera som supernovaer på 100 miljoner år eller mer.
"Vi har tredubblat antalet kända, sammanslagna system med vita dvärgar," sa Smithsonian astronom och medförfattare Mukremin Kilic. "Nu kan vi börja förstå hur dessa system formas och vad de kan bli inom en snar framtid." Till skillnad från vanliga vita dvärgar tillverkade av kol och syre är dessa nästan helt gjorda av helium.
"Frekvensen för att våra vita dvärgar slås samman är densamma som frekvensen för underlysande supernovaer - ungefär en var 2000 år," förklarade Brown. "Även om vi inte kan veta säkert om våra sammanslagna vita dvärgar kommer att explodera som underlysande supernovaer, är det faktum att priserna är desamma mycket suggerande."
Minst 25% av dessa ELM WD tillhör den gamla tjocka skivan och halokomponenterna i Vintergatan. Detta hjälper astronomer att veta var de ska leta efter underluminös SNe och var de osannolikt hittar dem, om modellerna är korrekta. Om sammanslagning av ELM WD-system är förfäder till underluminös SNe, bör nästa generation undersökningar som Palomar Transient Factory, Pan-STARRS, Skymapper och Large Synoptic Survey Telescope hitta dem bland de äldre stjärnorna av stjärnor i både elliptiska och spiralformade. galaxer.
Tidningarna som tillkännager fyndet finns tillgängliga online på: http://arxiv.org/abs/1011.3047 och http://arxiv.org/abs/1011.3050.
