Αστρονόμοι κατέγραψαν ένα αστέρι που δεν εξερράγη μόνο μία, αλλά δύο φορές κατά το τέλος της ζωής του, προσφέροντας νέα στοιχεία για ένα σπάνιο φαινόμενο στο Σύμπαν. Η ανακάλυψη βασίζεται σε φωτογραφικά δεδομένα που συγκεντρώθηκαν με τη βοήθεια του υπερσύγχρονου τηλεσκοπίου Very Large Telescope του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου στη Χιλή. Οι επιστήμονες επιβεβαιώνουν για πρώτη φορά την ύπαρξη της διπλής έκρηξης υπερκαινοφανούς τύπου Ia, γνωστής και ως double-detonation supernova.
Η διπλή έκρηξη εντοπίστηκε στο υπόλειμμα υπερκαινοφανούς με την ονομασία SNR 0509-67.5 και αποτελεί ορόσημο για μια θεωρία που προκαλούσε διχογνωμία στους αστροφυσικούς εδώ και δεκαετίες. Τα απομεινάρια του αστέρα, που χρονολογούνται περίπου 300 χρόνια πριν, εμφανίζουν δύο διακριτά στρώματα ασβεστίου, το ένα εσωτερικά του άλλου, θυμίζοντας τις παραδοσιακές ρωσικές κούκλες matryoshka. Αυτό το φαινόμενο δεν θα μπορούσε να δημιουργηθεί παρά μόνο αν ένας λευκός νάνος εξερράγη δύο φορές.
Η δημοσίευση των αποτελεσμάτων στο περιοδικό Nature Astronomy αναθεωρεί μέρος της ιστορίας πίσω από τα υπερκαινοφανή τύπου Ia, που έχουν αναγνωριστεί ως ένα από τα σημαντικότερα «κοσμικά μέτρα» για τη μέτρηση αποστάσεων στο Διάστημα. Λόγω της σταθερής και προβλέψιμης φωτεινότητας που εκπέμπουν, αυτά τα φαινόμενα αποτελούν βασικό εργαλείο για τους αστρονόμους που μετρούν την απόσταση γαλαξιών και παρακολουθούν την επέκταση του Σύμπαντος. Καταγράφοντας το φως από τέτοιες εκρήξεις, οι επιστήμονες μπορούν να εκτιμήσουν πόσο γρήγορα επεκτείνεται το Σύμπαν, καθιστώντας την κατανόηση της φυσικής τους διαδικασίας εξαιρετικά σημαντική.
Η εξήγηση της διπλής έκρηξης ξεκινά από έναν λευκό νάνο, που αποτελεί τον πυκνό αστρικό πυρήνα που απομένει όταν ένας αστέρας όπως ο Ήλιος εξαντλεί τα καύσιμά του. Ο λευκός νάνος «κλέβει» υλικό από έναν γειτονικό αστέρα, και μόλις αποκτήσει κρίσιμη μάζα, εκρήγνυται θερμοπυρηνικά. Ωστόσο, η θεωρία της διπλής έκρηξης υποστηρίζει ότι η διαδικασία μπορεί να ξεκινήσει από την έκρηξη μιας λεπτής εξωτερικής στιβάδας ηλίου, η οποία δημιουργεί ένα κύμα κρούσης που διαπερνά το αστέρι και πυροδοτεί τη δεύτερη, καταστροφική έκρηξη στον πυρήνα του λευκού νάνου.
Μέχρι τώρα, αυτό το μοντέλο ήταν κυρίως θεωρητικό και είχε επιβεβαιωθεί μόνο μέσα από προσομοιώσεις στον υπολογιστή. Με τη νέα αυτή παρατήρηση, οι αστρονόμοι απέκτησαν απτές αποδείξεις ότι το φαινόμενο πράγματι συμβαίνει στο Σύμπαν. Οι δύο εκρήξεις συνέβησαν με πολύ μικρή χρονική διαφορά, μόλις δύο δευτερολέπτων, που αντιστοιχεί στο χρόνο που χρειάζεται η έκρηξη της εξωτερικής στιβάδας ηλίου να διατρέξει τον λευκό νάνο.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το όργανο Multi Unit Spectroscopic Explorer του τηλεσκοπίου για να εξετάσουν το υπόλειμμα της έκρηξης στον γαλαξία Large Magellanic Cloud, που βρίσκεται κοντά στον δικό μας Γαλαξία. Τα ευρήματα έδειξαν την ύπαρξη διαφορετικών στρωμάτων ασβεστίου και θείου, με χαρακτηριστικές πυκνότητες που αντιστοιχούν στις δύο εκρήξεις.
Η αποκάλυψη της εσωτερικής δομής αυτού του κοσμικού φαινομένου αποτελεί μια σημαντική επιστημονική επιτυχία, σύμφωνα με τον Priyam Das, επικεφαλής της μελέτης, που χαρακτήρισε το υπόλειμμα ως ένα «όμορφα στρωματοποιημένο» αντικείμενο.
Κατά κανόνα, οι αστρονόμοι δεν μπορούν να δουν λεπτομέρειες από το εσωτερικό ενός αστέρα κατά τη διάρκεια της έκρηξής του, καθώς το φως είναι εξαιρετικά έντονο και η διαδικασία πολύ γρήγορη και μακρινή. Ωστόσο, εκατοντάδες χρόνια αργότερα, τα θραύσματα και τα απομεινάρια που επιπλέουν στο διάστημα φανερώνουν τα μυστικά αυτής της καταστροφής.
Αν και η ανακάλυψη δεν λύνει οριστικά το μυστήριο για όλες τις εκρήξεις τύπου Ia, δείχνει πως ορισμένοι αστέρες δεν χρειάζεται να φτάσουν σε κρίσιμη μάζα προκειμένου να εκραγούν. Ακόμη και ένα μικρότερο άστρο με τη σωστή εξωτερική «επικάλυψη» από ήλιο μπορεί να καταστραφεί με αυτόν τον διπλό μηχανισμό.
Για το συγκεκριμένο σύστημα, δεν αναμένονται άλλες εκρήξεις, όμως η έρευνα συνεχίζεται προκειμένου να εντοπιστούν παραλλαγές αυτού του σπάνιου φαινομένου. Υπάρχουν μοντέλα που προβλέπουν ότι η πρώτη διπλή έκρηξη μπορεί να πυροδοτήσει και μια δεύτερη διπλή έκρηξη στον ελαφρύτερο συνοδό αστέρα.
Η νέα αυτή ανακάλυψη δίνει μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα για τη ζωή και τον θάνατο των άστρων, αλλά και για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται τα χημικά στοιχεία που αποτελούν τη βάση της ύλης στο Σύμπαν, όπως ο σίδηρος που βρίσκεται στον πλανήτη μας και στον ίδιο μας τον οργανισμό.
[via]
