Mezinárodní tým astronomů vedený Andy Howellem z univerzity v kanadském Torontu objevil záhadnou supernovu s mnohem větší hmotností, než připouští platná fyzikální teorie. O svém objevu, který možná vyvolá posun v našich současných představách o tom, jak supernovy vybuchují, informoval 21. září na stránkách prestižního časopisu Nature.
Supernovami v astronomii nazýváme výjimečně jasné hvězdné objekty, resp. jejich exploze, při kterých dojde k jejich náhlému vzplanutí a zjasnění (více o supernovách viz rámeček).
|
Co je to supernova? |
|
Supernovy jsou výjimečně jasné hvězdné objekty, resp. jejich exploze, při kterých dojde k jejich náhlému vzplanutí a zjasnění až o 20 mag (asi stomilionkrát, mag = magnitudo = jasnost, hvězdná velikost). Samotný jev trvá poměrně krátce, poté jas objektu (v průběhu týdnů až měsíců) klesá o mnoho řádů. Existují různé druhy supernov, jedním z nich je typ Ia, ke kterému náleží i naše podivná supernova SNLS-03D3bb (někdy též označována jako SN 2003fg), vzdálená 3 miliardy světelných let od naší sluneční soustavy. |
Nově objevená supernova typu Ia porušuje dosud zavedená pravidla o chování supernovy.
Podle výsledků spektrální analýzy sice jasně náleží k supernovám typu Ia, ale obsah izotopu niklu (Ni 56) naznačuje, že její hmotnost musela být těsně před výbuchem přinejmenším 2.1 krát větší, než je hmotnost Slunce. Maximální možná hmotnost bílého trpaslíka, ze kterého supernova vzniká, však může být pouze 1,4 krát větší než hmotnost Slunce. Jedná se tedy skutečně o supernovu typu Ia? Jak ke zvláštnímu jevu došlo?
Dvě možná vysvětlení, ale jasno zatím není
Podle všeho by takzvaná Chandrasekharova mez, která určuje maximální poměr hmotností bílého trpaslíka a Slunce (více viz rámeček) neměla být překonána, „ale příroda si našla svou cestu," komentuje nezvyklý úkaz vedoucí týmu Howell. "Teď je na nás, abychom přišli na to, co se stalo,“ dodává Howell.
Howellův tým navrhuje dvě možná vysvětlení.
Za prvé uvažují o tom, že původní hvězda rotovala kolem své vlastní osy tak rychle, že odstředivé síly částečně zabránily gravitaci v jejím působení vedoucímu ke zhroucení hvězdy, čímž by se dal vysvětlit zmíněný přebytek hmotnosti. Anebo k explozi došlo spojením dvou bílých trpaslíků, ačkoli někteří vědci namítají, že v tomto případě by vznikla neutronová hvězda, mimochodem ještě bizarnější objekt než bílý trpaslík.
Prozatím se tedy nic definitivního neví. Je vidět, že supernova SNLS-03D3bb astronomy poněkud zaskočila. Podle Howella je k tomu, aby se našlo nějaké přijatelné řešení, třeba uskutečnit mnohem víc pozorování. Spoluautor studie Mark Sullivan k tomu jen lakonicky dodává:„tato supernova kalí vody.“
Ve své studii Howellův tým využil data z pozorování uskutečněných na kanadsko-francouzsko-havajském dalekohledu a Keckově teleskopu, oba se nacházejí na hoře Mauna Kea na Havajských ostrovech.
|
Chandrasekharova mez |
| Fyzikální podstata supernov typu Ia není nikterak složitá. Na počátku je bílý trpaslík – závěrečný stupeň vývoje obyčejných hvězd.
Bílý trpaslík je velmi husté, malé těleso (řádově poloměr Země při hmotnosti Slunce) skládající se z extrémně silně stlačeného uhlíku a kyslíku. Pokud se někde v jeho blízkosti nachází další hvězda, bílý trpaslík z ní vysává hmotu, dokud jeho hmotnost nepřekročí tzv. Chandrasekharovu mez. Pak se v něm vlivem obrovských tlaků a teplot znovu zažehne termonukleární reakce a výsledkem je jeho exploze a tedy supernova typu Ia. Maximální možnou hmotnost bílých trpaslíků se poprvé pokusil vypočítat v roce 1930 indický nositel Nobelovy ceny Subrahmanyan Chandrasekhar (1910 – 1995). Zjistil, že je rovna 1.4 hmotnosti Slunce. Právě tento výpočet nově objevená supernova porušuje. |
Budou se přepisovat učebnice fyziky?
Protože mají supernovy typu Ia téměř stejnou hmotnost a tedy i absolutní jasnost, lze je použít jako „standardní svíčky“ pro měření kosmických vzdáleností.
V roce 1998 navíc významně posloužily při překvapivém objevu zrychlujícího se rozpínání vesmíru. Existence supernovy vymykající se všem známým pravidlům by tak mohla ohrozit dosud platné fyzikální teorie. Prozatím se toho ale astronomové příliš neobávají, jsou nadále přesvědčeni, že jejich závěry, včetně těch týkajících se rychlosti expanze vesmíru, zůstávají v platnosti.
Za všechny citujme Adama Riesse, astrofyzika Vědeckého institutu Vesmírného teleskopu v Baltimoru: „Pokud jde o jednu nebo dvě supernovy, nevidím v tom žádný problém. Starosti bych si začínal dělat teprve tehdy, kdyby jich bylo okolo 10 %, tedy kdyby se jich našlo asi 20.“
Učebnice fyziky se tedy zatím přepisovat nebudou, přesto ale musí být vědci v této věci velmi obezřetní. Jak říká Mark Sullivan: „Teď víme, že tyto rošťácké supernovy tam venku opravdu jsou, a kdybychom si při jejich identifikaci nedávali pozor, mohlo to vést k zavržení výsledků našich (dosavadních) kosmologických pátrání.“
Zdroje: www.utoronto.ca, www.nature.com
