Supernova jenis 1a digunakan untuk mengukur jarak di Alam Semesta kerana ia meletup dengan kecerahan yang sama, meletup ketika bintang kerdil putih menggunakan sejumlah bahan tertentu dari pasangan binari. Penyelidikan baru menunjukkan bahawa letupan supernova Tipe 1a mulai bergelora dan tidak sekata, tetapi letupan sfera kedua melanda yang pertama menghasilkan sisa yang halus. Ini menetapkan had ketidakpastian pada ukuran jarak yang menggunakan supernova Jenis 1a.
Ahli astronomi melaporkan penemuan baru yang luar biasa yang menjelaskan perdebatan selama satu dekad mengenai satu jenis supernova, letupan yang menandakan kematian terakhir bintang: adakah bintang itu mati dalam keadaan perlahan atau dengan ledakan pantas? Dari pemerhatian mereka, para saintis mendapati bahawa perkara yang dikeluarkan oleh letupan menunjukkan asimetri periferi yang signifikan tetapi bahagian dalam yang hampir bulat, kemungkinan besar menunjukkan bahawa letupan akhirnya menyebarkan pada kelajuan supersonik.
Hasil ini dilaporkan hari ini di Science Express, versi dalam talian jurnal penyelidikan Science, oleh Lifan Wang, Texas A&M University (USA), dan rakan sekerja Dietrich Baade dan Ferdinando Patat dari ESO.
"Hasil kami sangat menyarankan proses letupan dua peringkat dalam jenis supernova ini," komen Wang. "Ini adalah penemuan penting dengan potensi implikasi dalam kosmologi."
Dengan menggunakan pemerhatian terhadap 17 supernova yang dibuat selama lebih dari 10 tahun dengan Teleskop Sangat Besar ESO dan Teleskop Otto Struve Balai Cerap McDonald, para astronom menyimpulkan bentuk dan struktur awan puing-puing yang dikeluarkan dari supernova Type Ia. Supernova semacam itu dianggap sebagai akibat letupan bintang kecil dan padat - kerdil putih - di dalam sistem binari. Ketika rakannya terus menerus menumpahkan bahan ke kerdil putih, kerdil putih mencapai jisim kritikal, yang menyebabkan ketidakstabilan maut dan supernova. Tetapi apa yang mencetuskan letupan awal, dan bagaimana ledakan melintasi bintang telah lama menjadi masalah berduri.
Wang supernova dan rakan-rakannya yang diperhatikan berlaku di galaksi yang jauh, dan kerana jarak kosmik yang luas tidak dapat dikaji secara terperinci menggunakan teknik pencitraan konvensional, termasuk interferometri. Sebaliknya, pasukan menentukan bentuk kepompong yang meletup dengan merakam polarisasi cahaya dari bintang yang sedang mati.
Polarimetri bergantung pada fakta bahawa cahaya terdiri daripada gelombang elektromagnetik yang berayun ke arah tertentu. Pantulan atau penyebaran cahaya menyokong orientasi medan elektrik dan magnet tertentu berbanding yang lain. Inilah sebabnya mengapa kacamata hitam polarisasi dapat menyaring cahaya matahari yang terpancar di kolam. Apabila cahaya menyebar melalui puing-puing supernova yang berkembang, ia menyimpan maklumat mengenai orientasi lapisan penyerakan. Sekiranya supernova adalah simetri sfera, semua orientasi akan hadir sama dan rata-rata akan keluar, jadi tidak akan ada polarisasi bersih. Namun, jika shell gas tidak bulat, sedikit polarisasi bersih akan dicantumkan pada lampu.
"Kajian ini dimungkinkan kerana polarimetri dapat membuka kekuatan penuh berkat kekuatan pengumpulan cahaya Teleskop Sangat Besar dan penentukuran instrumen FORS yang sangat tepat," kata Dietrich Baade.
"Kajian kami menunjukkan bahawa letupan supernova Jenis Ia adalah fenomena tiga dimensi," tambahnya. "Kawasan luar awan letupan tidak simetri, dengan bahan yang berlainan terdapat dalam 'gumpalan', sementara kawasan dalamnya halus."
Pasukan penyelidik pertama kali melihat asimetri ini pada tahun 2003, sebagai sebahagian daripada kempen pemerhatian yang sama (ESO PR 23/03 dan ESO PR Photo 26/05). Hasil baru yang lebih luas menunjukkan bahawa tahap polarisasi dan, oleh itu, aspherisiti, berkorelasi dengan kecerahan intrinsik letupan. Semakin terang supernova, lebih halus, atau kurang berkerumun.
"Ini memberi kesan pada penggunaan supernova Type Ia sebagai lilin standard," kata Ferdinando Patat. “Supernova jenis ini digunakan untuk mengukur laju percepatan pengembangan Alam Semesta, dengan asumsi objek-objek ini berperilaku seragam. Tetapi asimetri dapat menyebabkan penyebaran dalam jumlah yang diperhatikan. "
"Penemuan kami meletakkan kekangan kuat pada model letupan supernova termonuklear yang berjaya," tambah Wang.
Model mengatakan bahawa kekokohan disebabkan oleh proses pembakaran lambat, yang disebut 'deflagration', dan meninggalkan jejak abu yang tidak teratur. Kelancaran kawasan dalam bintang yang meletup menyiratkan bahawa pada tahap tertentu, deflagasi memberi jalan kepada proses yang lebih ganas, 'peledakan', yang bergerak dengan kelajuan supersonik - begitu cepat sehingga dapat menghapus semua asimetri di abu yang tersisa di belakang oleh pembakaran tahap pertama yang lebih perlahan, menghasilkan residu yang lebih halus dan lebih homogen.
Sumber Asal: Siaran Berita ESO
