Ένα «μίνι» σουπερνόβα, Scientists discover a new class of mini-supernova

Καλλιτεχνική απεικόνιση του... μίνι σουπερνόβα. Ο λευκός νάνος γύρω από τον οποίο έχει σχηματιστεί ένας δίσκος από την ύλη που διαχέεται στο Διάστημα απορροφά ύλη από το γειτονικό γαλάζιο αστέρα. Η συσσώρευση πολύ μεγάλης μάζας στον λευκό νάνο προκαλεί έκρηξη η οποία όμως δεν είναι τόσο ισχυρή ώστε να τον καταστρέψει ολοσχερώς. This artist's conception shows the suspected progenitor of a new kind of mini supernova called Type Iax. Material from a hot, blue helium star at right is funneling toward a carbon/oxygen white dwarf star at left, which is embedded in an accretion disk. In many cases the white dwarf survives the subsequent explosion. Image released March 26, 2013. CREDIT: Christine Pulliam (CfA)

Ένα τρίτο είδος σχετικά πιο αδύναμης έκρηξης υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα), που έρχεται να προστεθεί στα δύο που είναι ήδη γνωστά και έχουν μεγαλύτερη ισχύ ανακάλυψαν οι αστρονόμοι.

Παλιά και νέα είδη

Supernova Remnant EO102-72 with X-rays (blue), optical wavelengths (green) and radio (red). Image Courtesy NASA/CXC/SAO

Το πρώτο είδος (Ia) προκύπτει από την πλήρη διάλυση ενός «λευκού νάνου», δηλαδή του υπολλείματος του πυρήνα άστρου που έχει πεθάνει. Το δεύτερο είδος (Ib και Ιc) λαμβάνει χώρα όταν καταρρέει βαρυτικά ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου με μάζα δέκα έως εκατό φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου μας. Και στις δύο περιπτώσεις το αποτέλεσμα είναι μια από τις πιο ισχυρές και λαμπερές εκρήξεις στο σύμπαν.

Τώρα, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι ένα είδος αστρικής έκρηξης, επίσης λόγω διάλυσης ενός «λευκού νάνου», η οποία έως τώρα θεωρείτο μια ασυνήθιστη υποπερίπτωση του πρώτου είδους (Ia), στην πραγματικότητα συνιστά ένα τελείως διαφορετικό είδος σούπερ-νόβα (που πήρε πλέον την ονομασία Iax). Αυτές οι μίνι-εκρήξεις απελευθερώνουν σημαντικά μικρότερη ποσότητα ενέργειας, το 1% έως 50% της εκλυόμενης ενέργειας από μια έκρηξη τύπου Ia.

Λόγω του μικρότερου μεγέθους της έκρηξης, υπάρχουν ενδείξεις ότι σε αρκετές περιπτώσεις ένα τμήμα του άστρου κατορθώνει να επιβιώσει. Όπως και με τις μεγαλύτερης ισχύος εκρήξεις τύπου Ia, τα φάσματα των σούπερ-νόβα Iax δεν περιέχουν καθόλου ίχνη υδρογόνου.

Ο μηχανισμός

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον αστρονόμο Ράιαν Φόλεϊ του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ - Σμιθσόνιαν εκτιμούν ότι οι περισσότερες εκρήξεις του νέου τύπου Iax προέρχονται από διπλά συστήματα άστρων (δύο άστρα σε αμοιβαία βαρυτική έλξη και σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο).

Το ένα άστρο-λευκός νάνος, που έχει μεγάλη πυκνότητα και είναι πλούσιο σε άνθρακα και οξυγόνο, «κλέβει» ήλιο από το άλλο άστρο (που είναι πλούσιο σε αυτό το χημικό στοιχείο, καθώς έχει πια «κάψει» το υδρογόνο του), ώσπου το πρώτο άστρο να έχει συσσωρεύσει τόσο μεγάλη μάζα, ώστε τελικά να εκραγεί. Οι ερευνητές θα κάνουν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστροφυσικής «The Astrophysical Journal»,

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι έχουν ανακαλύψει έως τώρα πολύ λίγες τέτοιου είδους αχνές εκρήξεις σούπερ-νόβα (γύρω στις 25 και μόνο σε πιο νέους γαλαξίες) όχι γιατί είναι σπάνιες, αλλά απλούστατα επειδή δεν είναι ιδιαίτερα λαμπερές. Εκτιμούν ότι για κάθε 100 εκρήξεις του πρώτου είδους (Ιa), συμβαίνουν περίπου 31 εκρήξεις σούπερ-νόβα του τρίτου είδους (Iax).

Η παρατήρηση

Το μελλοντικό μεγάλο τηλεσκόπιο Large Synoptic Survey Telecope στη Χιλή αναμένεται να εντοπίσει περίπου ένα εκατομμύριο εκρήξεις υπερκαινοφανών άστρων στη διάρκεια της λειτουργίας του και από αυτές πάνω από 10.000 θα μπορούσαν να είναι σούπερ-νόβα του τρίτου τύπου (Iax), δηλαδή περίπου όσες εκρήξεις πρώτου τύπου (Ia) έχουν συνολικά ανακαλύψει μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι. Μάλιστα, όπως είπε ο Ράιαν Φόλεϊ, δεν αποκλείεται τέτοιες εκρήξεις τρίτου τύπου να γίνονται κατά καιρούς και πολύ κοντά στη Γη, αλλά να μην έχουν ακόμα παρατηρηθεί.