Nya resultat från Chandra X-Ray Observatory antyder att majoriteten av supernovaer av typ Ia inträffar på grund av sammanslagningen av två vita dvärgar. Denna nya upptäckt ger ett stort framsteg när det gäller att förstå typen av supernovaer som astronomer använder för att mäta universums expansion, vilket i sin tur tillåter astronomer att studera mörk energi som tros genomgå universum. "Det var en stor förlägenhet att vi fortfarande inte känner till förhållandena och förfädernas system för några av de mest spektakulära explosionerna i universum," sa Marat Gilfanov från Max Planck Institute for Astrophysics på en presskonferens med reportrar idag. Gilfanov är huvudförfattare till studien som visas i 18 februari-utgåvan av tidskriften Nature.
Supernovaer av typ Ia fungerar som kosmiska milmarkörer för att mäta universums expansion. Eftersom de kan ses på stora avstånd, och de följer ett tillförlitligt ljusmönster. Men hittills har forskare varit osäkra på vad som faktiskt orsakar explosionerna.
De flesta forskare håller med om att en supernova av typ Ia inträffar när en vit dvärgstjärna - en kollapsad rest av en äldre stjärna - överskrider sin viktgräns, blir instabil och exploderar. De två ledande kandidaterna för vad som skjuter den vita dvärgen över kanten är sammanslagningen av två vita dvärgar, eller ackretion, en process där den vita dvärgen drar material från en solliknande följeslagare tills den överskrider sin viktgräns.
"Våra resultat antyder att supernovaerna i galaxerna som vi studerade nästan alla kommer från två vita dvärgar som slås samman," sa medförfattaren Akos Bogdan, också Max Maxck. "Det är förmodligen inte vad många astronomer förväntar sig."
Skillnaden mellan dessa två scenarier kan ha konsekvenser för hur dessa supernovaer kan användas som ”standardljus” - föremål med en känd ljusstyrka - för att spåra stora kosmiska avstånd. Eftersom vita dvärgar kan komma i en mängd massor kan sammanslagningen av två resultera i explosioner som varierar något i ljusstyrka.
Eftersom dessa två scenarier skulle generera olika mängder röntgenstrålning, använde Gilfanov och Bogdan Chandra för att observera fem närliggande elliptiska galaxer och den centrala regionen i Andromeda-galaxen. En supernova av typ Ia orsakad av tillförande material producerar betydande röntgenstrålning före explosionen. En supernova från en sammanslagning av två vita dvärgar skulle å andra sidan skapa betydligt mindre röntgenstrålning än tillträdesscenariot.
Forskarna fann att den observerade röntgenstrålningen var en faktor 30 till 50 gånger mindre än väntat från ackretionsscenariot, vilket effektivt utesluter det.
Så, till exempel, Chandra-bilden ovan skulle vara ungefär 40 gånger ljusare än observerats om typ Ia-supernova i utbuktningen av denna galax utlöstes av material från en normal stjärna som faller på en vit dvärgstjärna. Liknande resultat för fem elliptiska galaxer hittades.
Detta innebär att sammanslagningar av vita dvärgar dominerar i dessa galaxer.
En öppen fråga återstår om dessa vita dvärgfusioner är den primära katalysatorn för supernovaer av typ Ia i spiralgalaxer. Ytterligare studier krävs för att veta om supernovaer i spiralgalaxer orsakas av sammanslagningar eller en blandning av de två processerna. En annan spännande konsekvens av detta resultat är att ett par vita dvärgar är relativt svårt att upptäcka, även med de bästa teleskopen.
"För många astrofysiker verkade fusionsscenariot vara mindre troligt eftersom för få system med dubbla vita dvärgar tycktes existera," sade Gilfanov. "Nu måste denna väg till supernovaer undersökas mer detaljerat."
Källa: NASA
