Artis konsep sistem bintang binari yang menghasilkan novae berulang, dan akhirnya, supernova PTF 11kx. (Kredit: Romano Corradi dan Instituto de Astrofísica de Canarias)
Walaupun telah digunakan sebagai "lilin standard" pengukuran jarak kosmik selama beberapa dekad, supernova Type Ia dapat dihasilkan dari berbagai jenis sistem bintang, menurut pengamatan baru-baru ini yang dilakukan oleh pasukan Palomar Transient Factory di Berkeley Lab California.
Menentukan jarak di antara ruang intergalaksi dari sini di Bumi tidak mudah. Di dalam Bima Sakti - dan bahkan galaksi yang berdekatan - cahaya yang dipancarkan oleh bintang berdenyut secara berkala (disebut pemboleh ubah Cepheid) dapat digunakan untuk menentukan seberapa jauh wilayah di angkasa. Di luar kumpulan galaksi tempatan kita sendiri, bagaimanapun, bintang individu tidak dapat diselesaikan, dan oleh itu untuk mengetahui sejauh mana galaksi yang jauh, para astronom telah belajar menggunakan cahaya dari objek yang lebih terang: Jenis Ia supernova, yang dapat bersinar dengan kecemerlangan bersamaan dengan 5 bilion Matahari.
Supernova jenis Ia dibuat dari pasangan khas dua bintang yang mengorbit satu sama lain: satu bahan lukisan kerdil putih super padat dari pendamping sehingga jisim kritikal - kira-kira 40% lebih besar daripada Matahari - tercapai. Kerdil putih yang terlalu padat tiba-tiba mengalami sekumpulan reaksi termonuklear yang cepat, meletup dalam ledakan bahan dan tenaga yang sangat terang ... suar yang kelihatan di seluruh Alam Semesta.
Oleh kerana tenaga dan pencahayaan supernova Jenis Ia telah ditemukan secara konsisten, jarak dapat diukur dengan kecerahan yang jelas seperti yang dilihat dari Bumi. Yang lebih malap apabila diperhatikan, semakin jauh galaksi. Berdasarkan kesamaan yang seolah-olah universal ini, difikirkan bahawa supernova ini mesti diciptakan dalam situasi yang sangat serupa ... terutamanya kerana tidak ada yang diperhatikan secara langsung - hingga sekarang.
Pasukan ahli astronomi antarabangsa yang mengusahakan tinjauan kolaboratif Palomar Transient Factory telah memerhatikan buat pertama kalinya pasangan bintang supernova Type Ia - yang disebut sistem keturunan - terletak di buruj Lynx. Dinamakan PTF 11kx, sistem, yang dianggarkan sekitar 600 juta tahun cahaya, berisi kerdil putih dan bintang gergasi merah, gandingan yang belum pernah dilihat pada pengamatan sebelumnya (walaupun tidak langsung).
"Sangat mengejutkan apabila mendapati supernova termonuklear, yang semuanya serupa, berasal dari pelbagai jenis bintang," kata Andy Howell, seorang saintis kakitangan di Jaringan Teleskop Global Observatory Las Cumbres (LCOGT) dan pengarang bersama di makalah, diterbitkan dalam edisi Sains 24 Ogos. "Bagaimana peristiwa-peristiwa ini dapat dilihat begitu serupa, jika mereka berasal?"
Pemerhatian awal PTF 11kx dimungkinkan oleh teleskop robot yang dipasang di Teleskop Samuel Oschin 48 inci di Observatorium Palomar California serta saluran paip data berkelajuan tinggi yang disediakan oleh NSF, NASA dan Jabatan Tenaga. Supernova itu dikenal pasti pada 16 Januari 2011 dan disokong oleh data spektrografi berikutnya dari Lick Observatory, diikuti oleh pemerhatian "darurat" segera dengan Teleskop Keck di Hawaii.
"Pada dasarnya kami memanggil rakan pemerhati UC dan mengganggu pemerhatian mereka untuk mendapatkan spektrum kritikal masa," kata Peter Nugent, seorang saintis kanan di Makmal Nasional Lawrence Berkeley dan pengarang bersama di atas kertas.
Pemerhatian Keck menunjukkan sistem pasca-supernova PTF 11kx mengandungi awan gas dan habuk yang bergerak perlahan yang tidak mungkin datang dari peristiwa supernova baru-baru ini. Sebaliknya, awan - yang mencatat kalsium tinggi dalam data spektrografi Lick - mestilah berasal dari peristiwa nova sebelumnya di mana kerdil putih itu sebentar menyala dan meletupkan lapisan luar atmosferanya. Awan yang mengembang ini kemudian dilihat semakin perlahan, mungkin disebabkan oleh angin luar biasa dari gergasi merah pendamping.
(Apa perbezaan antara nova dan supernova? Baca STEREO Spots a Nova Baru NASA)
Akhirnya awan nova yang semakin perlahan dipengaruhi oleh ledakan yang bergerak pantas dari supernova, yang dibuktikan dengan ledakan tiba-tiba pada isyarat kalsium yang secara beransur-ansur berkurang dalam dua bulan sejak peristiwa Januari. Pecahan kalsium ini, sebenarnya, supernova memukul nova dan menyebabkannya "menyala".
Pemerhatian PTF 11kx menunjukkan bahawa supernova Type Ia boleh berlaku dalam sistem nenek moyang di mana kerdil putih telah mengalami letusan nova, mungkin berulang kali - senario yang sebelumnya difikirkan oleh banyak ahli astronomi tidak dapat berlaku. Ini bahkan boleh bermaksud bahawa PTF 11kx adalah spesies baru supernova Type Ia, dan walaupun sebelumnya tidak kelihatan dan jarang, tidak unik.
Yang bermaksud "lilin standard" kosmik kita mungkin perlu merapikan sumbu mereka.
"Kami tahu bahawa supernova Jenis 1a sedikit berbeza dari galaksi ke galaksi, dan kami telah menentukurkannya, tetapi pemerhatian PTF 11kx ini memberikan penjelasan pertama mengapa ini berlaku," kata Nugent. "Penemuan ini memberi kita peluang untuk memperbaiki dan meningkatkan ketepatan pengukuran kosmik kita."
Sumber: Pusat berita Berkeley Lab
Memasukkan gambar: Pemerhatian PTF 11kx (BJ Fulton, Jaringan Teleskop Global Observatory Las Cumbres) / Kubah Teleskop Samuel Oschin 48 inci di Balai Cerap Palomar. Video: Romano Corradi dan Instituto de Astrofísica de Canarias
