Wykryto pierwsze fale radiowe z supernowej typu Ia

To nowatorskie odkrycie poszerza naszą wiedzę na temat supernowych typu Ia, które mają kluczowe znaczenie dla pomiaru ekspansji Wszechświata.

Wizja artystyczna przedstawiająca SN 2020eyj, białego karła, który stał się supernową po wydobyciu materiału z towarzyszącej mu gwiazdy helu.
Wizja artystyczna przedstawiająca SN 2020eyj, białego karła, który stał się supernową po wydobyciu materiału z towarzyszącej mu gwiazdy helu. | fot. Adam Makarenko/W. M. Keck Observatory

Niezwykła supernowa typu Ia została odkryta przez astronomów z Uniwersytetu Sztokholmskiego. Po raz pierwszy została wykryta w falach radiowych i wykazywała silne emisje helu. Supernowa została wywołana przez białego karła, który wyciągnął materię bogatą w hel z gwiazdy towarzyszącej. Zespół astronomów kierowany przez Uniwersytet Sztokholmski odkrył tę niezwykłą supernową typu Ia – lub supernową termojądrową – zwaną SN 2020eyj. Nie tylko dokonali pierwszego wykrycia takiej supernowej na falach radiowych, ale dalsze obserwacje z Obserwatorium WM Kecka na Maunakea na Hawajach również wykazały silne linie emisyjne helu.

To pierwsza potwierdzona supernowa typu Ia, wywołana przez białego karła, który wyciągnął materię z gwiazdy towarzyszącej, której zewnętrzna warstwa składa się głównie z helu — normalnie, w rzadkich przypadkach, gdy materiał usunięty z zewnętrznych warstw gwiazdy dawcy można było wykryć w widmie, był to głównie wodór.

Supernowe typu Ia są ważne dla astronomów, ponieważ służą do mierzenia rozszerzania się Wszechświata. Jednak pochodzenie tych eksplozji pozostaje kwestią otwartą. Chociaż ustalono, że eksplozja jest spowodowana przez zwartego białego karła, który w jakiś sposób akreuje zbyt dużo materii z gwiazdy towarzyszącej, dokładny proces i natura przodka nie są znane.

Nowe odkrycie supernowej SN 2020eyj jest dowodem na to, że gwiazda towarzysząca była gwiazdą helową, która straciła większość swojej materii tuż przed eksplozją białego karła.

Badanie, które obejmuje dane ze spektrometru obrazowania o niskiej rozdzielczości (LRIS) Obserwatorium Kecka, zostało opublikowane 17 maja 2023 roku w czasopiśmie Nature.

Artystyczna wizja układu podwójnego gwiazdy ze zwartym białym karłem akreującym materię od bogatego w hel towarzysza-dawcy, otoczonego gęstą i pyłową materią okołogwiazdową. To interakcja eksplodującej gwiazdy i materii pozostałej po tym towarzyszu dała początek silnemu sygnałowi radiowemu i wyraźnym liniom helu w optycznym widmie SN 2020eyj | źródło: Adam Makarenko/W. M. Keck Observatory

Kiedy zobaczyliśmy oznaki silnej interakcji z materiałem towarzysza, próbowaliśmy wykryć to również w emisji radiowej. Wykryta w falach radiowych jest pierwszą tak wykrytą supernową typu Ia – czymś, czego astronomowie próbowali dokonać od dziesięcioleci.

– mówi Erik Kool, doktor habilitowany na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Sztokholmskiego i główny autor artykułu

Supernowa 2020eyj została po raz pierwszy zauważona przez Zwicky Transient Facility w Obserwatorium Palomar niedaleko San Diego, którego członkami jest Centrum Oskara Kleina na Uniwersytecie Sztokholmskim.

Nordycki Teleskop Optyczny na La Palmie miał fundamentalne znaczenie dla śledzenia tej supernowej. Podobnie jak widma z dużego teleskopu Kecka na Hawajach, które natychmiast ujawniły bardzo niezwykłą materię zdominowaną przez hel wokół eksplodującej gwiazdy.

– mówi Jesper Sollerman, profesor na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Sztokholmskiego i współautor artykułu

Jest to bardzo niezwykła supernowa typu Ia, ale wciąż podobna do tych, których używamy do pomiaru rozszerzania się Wszechświata. Podczas gdy normalne supernowe typu Ia wydają się zawsze eksplodować z tą samą jasnością, ta supernowa mówi nam, że istnieje wiele różnych ścieżek prowadzących do eksplozji białego karła.

– dodaje współautor Joel Johansson z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Sztokholmskiego

Odniesienie: „A radio-detected type Ia supernova with helium-rich circumstellar material” autor: Erik C. Kool, Joel Johansson, Jesper Sollerman, Javier Moldón, Takashi J. Moriya, Seppo Mattila, Steve Schulze, Laura Chomiuk, Miguel Pérez-Torres , Chelsea Harris, Peter Lundqvist, Matthew Graham, Sheng Yang, Daniel A. Perley, Nora Linn Strotjohann, Christoffer Fremling, Avishay Gal-Yam, Jeremy Lezmy, Kate Maguire, Conor Omand, Mathew Smith, Igor Andreoni, Eric C. Bellm, Joshua S Bloom, Kishalay De, Steven L Groom, Mansi M Kasliwal, Frank J Masci, Michael S Medford, Sungmin Park, Josiah Purdum, Thomas M Reynolds, Reed Riddle, Estelle Robert, Stuart D Ryder, Yashvi Sharma i Daniel Stern, 17 maja 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05916-w

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: SciTechDaily