FoodPro Preloader

Kolliderende hvite dverger kan mimic supernovae brukes til å måle astronomiske avstander


Stellareksplosjoner kjent som type Ia-supernovaer har vist seg å være uvurderlige for astrofysikere som markører av kosmisk avstand. Deres lysstyrke og konsistens i observerte egenskaper tillater astronomer å bruke dem som "standardlys" for å bestemme avstander til gjenstander i himmelen. For

Stellareksplosjoner kjent som type Ia-supernovaer har vist seg å være uvurderlige for astrofysikere som markører av kosmisk avstand. Deres lysstyrke og konsistens i observerte egenskaper tillater astronomer å bruke dem som "standardlys" for å bestemme avstander til gjenstander i himmelen. For bare ti år siden tok type Ia-supernovaer seg i sentrum da forskerne utnyttet dem som bevis på at universet akselererer i sin ekspansjon under sving av en tidligere uoppdaget påvirkning kjent som mørk energi.
Men mekanismene for å danne type Ia-supernovaer er fortsatt ikke godt forstått, og en ny simulering antyder at en rekke scenarier kan føre til disse hendelsene, som eksploderer med en estimert kraft på 10 oktillion (10 28 ) megatoner - mer enn en milliard ganger så lys som solen. Standardmodellen fastslår at en hvit dverg - en tett, krummet rest av en stjerne som har uttømt sin drivstoff - vokser utover sin bærekraftige masse (ca. 1, 4 ganger solens masse) ved å akkumulere saken fra en stjernens nabo eller ved å slå sammen med en co-bane hvite dverg. Resultatet er en kjernefysisk atomreaksjon som antenner den tidligere dimme dvergen i et stråleflamm som kan sees milliarder av lysår over hele universet. Bruken av supernovaer som standardlys stammer delvis på antakelsen om at en omtrentlig mengde drivstoff blir konsumert i hver hendelse.
I et papir publisert i 10 november Astrophysical Journal Letters, foreslår en gruppe forskere et tillegg til familien av type Ia-progenitorer. I stedet for en masseoverføring eller en direkte fusjon mellom et par stjerner låst i en orbitaldans, kunne to ubundne hvite dverger bosatt i en tett stjernegruppe kollidere på hovedet. Støt av virkningen, ifølge lagets supercomputer-simuleringer, kan utløse en termonukleær reaksjon som etterligner mer tradisjonelle type Ia-supernovaer, men kan brenne mer drivstoff enn det som forbrukes i standard 1, 4-solmassepåvirkning. Noen binærfusjonsscenarier har også blitt involvert i supersize type Ia eksplosjoner, og slike variasjoner i supernova-startforholdene kan komplisere bruken av dem i fremtidige avanserte avstandsmålinger.
Studie medforfatter Enrico Ramirez-Ruiz, en astrofysiker ved University of California, Santa Cruz, påpeker at i noen områder av rom, som i globulære klynger, er stjernens befolkningstetthet omtrent en million ganger det av vårt solsystem er relativt sparsom miljø. "Tykkelsen av hvite dverger i kjernene i globulære klynger kan være veldig høy, " sier han, "så sannsynligheten for at de samhandler i en kollisjon er ikke ubetydelig."
Ramirez-Ruiz og hans medforfattere er forsiktige i sin vurdering av bidraget av deres foreslåtte mekanisme til summen av observerte type Ia-supernovaer, og anslår at kolliderende hvite dverger sannsynligvis utgjør en på hundre slike eksplosjoner eller færre. "Det er likevel interessant, " sier astronom Douglas Leonard fra San Diego State University, som ikke bidro til studien.
"Type Ia-supernovaer er veldig spennende objekter observasjonelt for kosmologi og avstandsmålinger, og likevel er den pinlige lille hemmeligheten at vi fortsatt ikke vet hva som eksploderer, sier Leonard. Det er allment antatt at hvite dverger står i hjertet av hendelsene, men mekanismen som de stellære restene er antydet forblir et åpent spørsmål. "Det er en flott tid å være teoretiker, " legger han til. "Hvis du kan finne ut en smart måte å få dem til å eksplodere, er alle spill fortsatt på bordet, og du kan bare vise seg å være riktig."
Jo mer de sterile eksplosjonene blir studert i detalj, forteller han, jo mer mangfold de avslører, og jo mer ser det ut til at flere baner kan føre til type Ia-supernovaer. "Det kan være mange forskjellige måter at du kan føre en hvit dverg til å eksplodere, og dette virker helt sikkert fornuftig, " sier Leonard.
Ramirez-Ruiz påpeker at til tross for lavt estimert overflod av kollisjonsinducerte supernovaer, kan storskala bulkundersøkelser i de kommende årene netto hundre tusen type Ia-hendelser, inkludert hundrevis av det nye sorten årlig. "Når du har et så stort antall type Ia som du samler for å gjøre kosmologi, hvor vanlig modellen din er, avhenger av om andre kanaler vil forurense prøven din, " sier han.

"Hva skaper meg:" Mary-Dell ChiltonEt naturgassverk med karbonbegrensninger - og en utløpsdatoPlanetary Medicine Trengte å håndtere global oppvarmingKan Epigenetics hjelpe Crops Adapt to Climate Change?Porøs vitenskap: Hvordan puster en utviklende kylling inn i eggeskallet?Gå inn i Twilight Zone: Kan Earthlings justere til en lengre dag på Mars?Full Recovery Usannsynlig for NASAs Planet-Jakt Kepler SpacecraftHuman inventar kontroll