A szupernóva-robbanás egyik speciális alosztálya az 1a típusú szupernóvák gigantikus kozmikus robbanása, amelyet a Föld és a gazdagalaxisaik közötti távolság mérésére is alkalmaznak a csillagászok. 1a típusú szupernóva-robbanás akkor következhet be, amikor egy extrém sűrű tömegű és erős gravitációjú fehér törpe túl sok anyagot szippant magába, és miután már nem képes ellenállni a saját gravitációjának, felrobban.
Szupernóva-robbanás lesz a Föld kozmikus környezetében
Elméletileg már rég megjósolták, hogy két egymás körül keringő, vagyis bináris rendszert alkotó fehér törpe okozza a legtöbb 1a típusú szupernóva-robbanást. A páros nagyobb tömegű tagja a rendkívül erős gravitációjának köszönhetően folyamatosan anyagot szippant magába a kísérőjétől. E "kannibalizmus" eredményeként egy kritikus határt elérve a nagyobb csillag, vagy pedig mindkettő felrobban.
A fehér törpe állapot a csillagfejlődés egyik asztrofizikailag jól behatárolható végső stádiuma. Részecskefizikai szempontból a fehér törpe egy olyan nagy nyomású anyagkoncentráció, melyben az elektrongáz kvantumfizikailag degenerált állapotban van jelen. A fehér törpék többsége nagyjából Föld méretű, miközben a tömegük megegyezik a Napéval, ezért nagyon nagy a sűrűségük. Felszínük extrém hőmérsékletű, ám ez a hő nem megújuló, mivel nem a termonukleáris fúzió, hanem a csillagösszeomlás által generált hő maradéka, amit a csillag hosszú idő alatt teljesen kisugároz és fénytelen égitestté, halott fekete törpévé válik.
Ez az új felfedezés, amelyet a Nature Astronomy asztrofizikai szaklapban tettek közzé, nemcsak hogy először talált egy ilyen bináris rendszert a galaxisunkban, hanem azt egyben kompakt fehér törpepárként azonosította. James Munday, a Warwick PhD-kutatója és a vizsgálat vezetője az Eurekalert tudományos hírportálnak elmondta, hogy már évek óta számítottak egy ilyen, egymás körül keringő fehér törpe-kettős felfedezésére itt a Tejútrendszerben is, ezért amikor sikerült azonosítaniuk, méghozzá ennyire közel a Földhöz, nagyon izgatottak lettek.
„Egy nemzetközi csillagászcsapattal, benne a Warwick Egyetem négy asztronómusával, azonnal megkerestük ezt a rendszert a világ legnagyobb optikai teleszkópjaival, hogy pontosan meghatározzuk a paramétereit"-nyilatkozta James Munday. "Felfedezve, hogy a két csillagot a Föld-Nap távolság mindössze 1/60-a választja el egymástól, hamar rájöttünk, hogy olyan fehér törpe-binárist találtunk, ami kétségkívül 1a típusú szupernóvaként fog felrobbanni, méghozzá a kozmikus időskála szerinti közeljövőben"- hangsúlyozza a kutatócsoport vezetője.
Ezért bizonyos, hogy szupernóvaként fog felragyogni ez a hozzánk közeli rendszer
Figyelemre méltó, hogy James Munday és a kollégái által felfedezett új rendszer a valaha igazolt legnehezebb fehér törpe-kettős, amelyek együttes tömege 1,56-szorosa a Napénak, vagyis meghaladja a szupernóva-robbanáshoz szükséges Chandrashekar-határt, ezért is vehető bizonyosra, hogy szupernóvaként fog felragyogni ez a hozzánk relatíve közeli bináris rendszer.
A Chandrashekar-határ a fehér törpecsillagok maximális tömege, ami 1,44 naptömegnek felel meg. Ez a csillag magjának tömegére vonatkozó határérték határozza meg azt, hogy egy fősorozatbeli csillag az élete végén fehér törpévé válik-e, vagy pedig szupernóvaként fog felrobbanni.
A jövőbeli robbanás azonban annak ellenére, hogy ez a kettős rendszer meglehetősen közel van a Naprendszerünkhöz, nem fogja veszélyeztetni bolygónkat.
A jelenleg megfigyelt állapotukban e fehér törpék 14 óra alatt kerülik meg egymást, ez azonban a szupernóva-robbanást közvetlenül megelőző helyzetben elképesztő sebességre, mindössze 30-40 másodpercre fog felgyorsulni.
Dr. Ingrid Pelisoli, a Warwicki Egyetem adjunktusa és a tanulmány harmadik szerzője szerint: „Ez egy nagyon jelentős felfedezés. Ha egy ilyen rendszert találunk a közvetlen galaktikus környezetünkben, az azt jelzi, hogy ezek viszonylag gyakoriak, különben sokkal távolabbra kellett volna tekintenünk a galaxisunkban ahhoz, hogy találkozhassunk velük." - A rendszer megtalálása azonban még egyáltalán nem számít a történet végének és további izgalmas felfedezésekre számítunk a jövőben. Apránként egyre közelebb kerülünk az 1a típusú szupernóva-robbanások eredete rejtélyének megfejtéséhez" - mondja a Warwick Egyetem adjunktusa.
Négyszeres kozmikus detonáció
A gigantikus kozmikus robbanásos eseményhez az anyag jelentős része átkerül az egyik fehér törpéről a másikra, ami egy ritka és összetett szupernóva-robbanást eredményez négyszeres detonáció révén. A tömegét megnövelő fehér törpe felülete ott robban fel először, ahol anyagot halmoz fel, melynek következtében másodjára a magja is felrobban.
A bekövetkező detonáció minden irányban rendkívül nagy erővel szórja szét az anyagot, ami így összeütközik a másik fehér törpével, ennek következtében pedig a folyamat megismétlődik egy harmadik és negyedik robbanásban. Az egymást követő kozmikus robbanások elpusztítják az egész rendszert; a szupernóva-robbanás energiaszintje ezerbillió billiószorosa lesz a jelenlegi legerősebb nukleáris bombáénak.
A jövőben ez a szupernóva nagyon intenzív fénypontként fog megjelenni az éjszakai égbolton.
Amikor majd a távoli jövőben bekövetkezik a rendszer felrobbanása, az éjszakai égbolt legfényesebb objektumai ehhez képest halványnak fog tűnik, mert ennek az 1a típusú szupernóva-robbanásnak tízszer lesz erősebb a fénye, mint a teliholdnak, és 200 000-szer lesz fényesebb a Jupiter látszólagos fényerejénél. A tanulmány teljes terjedelmében a Natural Astronomy szaklapban olvasható el.
A felfedezett kettős fehér törpe-rendszer:
- a Föld közvetlen kozmikus környezetében, tőlünk 150 fényév távolságra található,
- és e bináris rendszer 1a típusú szupernóvaként fog felrobbanni a jövőben,
- a robbanás azonban viszonylagos közelsége ellenére sem fogja veszélyeztetni a Földet.
