Astronomowie z Warwick odkryli niezwykle rzadki, zwarty układ podwójny gwiazd o dużej masie, znajdujący się w odległości zaledwie ~150 lat świetlnych.
Źródło: University of Warwick/Mark Garlick
Te dwie gwiazdy znajdują się na kursie kolizyjnym, aby eksplodować jako supernowa typu Ia, https://pl.wikipedia.org/wiki/Supernowa_typu_Ia ukazując się 10 razy jaśniejszą niż Księżyc na nocnym niebie.
Supernowe typu Ia to szczególna klasa kosmicznych eksplozji, powszechnie wykorzystywana jako świece standardowe do pomiaru odległości między Ziemią a galaktykami macierzystymi. Występują one, gdy biały karzeł gromadzi zbyt dużo masy, nie jest w stanie wytrzymać własnej grawitacji i eksploduje.
Od dawna teoretycznie przewidywano, że dwa okrążające się białe karły są przyczyną większości wybuchów supernowych typu Ia. Gdy znajdują się na ciasnej orbicie, cięższy biały karzeł z pary stopniowo gromadzi materię od swojego partnera, co prowadzi do eksplozji tej gwiazdy (lub obu gwiazd).
Odkrycie, którego wyniki opublikowano w Nature Astronomy 4 kwietnia 2025 roku, nie tylko pozwoliło po raz pierwszy dostrzec taki układ, ale także odkryć ciasną parę białych karłów, nazwaną WDJ181058.67+311940.94, w naszym kosmicznym sąsiedztwie, w Drodze Mlecznej.
James Munday, doktorant w Warwick i lider badań, powiedział: Od lat spodziewano się lokalnego i masywnego układu podwójnego białych karłów, więc kiedy po raz pierwszy zauważyłem ten układ o bardzo dużej masie całkowitej u progu naszej Galaktyki, od razu się ucieszyłem.
Wraz z międzynarodowym zespołem astronomów natychmiast wyśledziliśmy ten układ za pomocą największych teleskopów optycznych na świecie, aby dokładnie określić jego zawartość.
Odkrywając, że obie gwiazdy dzieli zaledwie 1/60 odległości Ziemia-Słońce, szybko zdałem sobie sprawę, że odkryliśmy pierwszego podwójnego białego karła, który niewątpliwie doprowadzi do supernowej typu Ia w skali czasowej zbliżonej do wieku Wszechświata.
W końcu my jako społeczność możemy teraz z całą pewnością określić kilka procent częstotliwości występowania supernowych typu Ia w Drodze Mlecznej.
Co ważne, nowy układ Jamesa jest najcięższym tego typu układem, jaki kiedykolwiek potwierdzono, o łącznej masie 1,56 razy większej niż masa Słońca. Przy tak dużej masie oznacza to, że bez względu na wszystko, gwiazdy są skazane na eksplozję.
Eksplozja ma jednak nastąpić dopiero za 23 miliardy lat i pomimo bliskości naszego Układu Słonecznego, supernowa ta nie zagrozi naszej planecie.
Obecnie białe karły spokojnie krążą wokół siebie po orbitach trwających ponad 14 godzin. W ciągu miliardów lat promieniowanie fal grawitacyjnych spowoduje, że obie gwiazdy zaczną okrążać się po spirali, aż u progu supernowej będą poruszać się tak szybko, że ukończą orbitę w zaledwie 30-40 sekund.
Dr Ingrid Pelisoli, adiunkt na Uniwersytecie Warwick i trzecia autorka pracy, dodała: To bardzo znaczące odkrycie. Znalezienie takiego układu u progu naszej Galaktyki wskazuje, że muszą one być stosunkowo powszechne, w przeciwnym razie musielibyśmy szukać ich znacznie dalej, przeszukując większy obszar naszej Galaktyki, aby je napotkać.
Znalezienie tego układu podwójnego to jednak nie koniec historii, nasze badania w poszukiwaniu prekursorów supernowych typu Ia wciąż trwają i spodziewamy się kolejnych ekscytujących odkryć w przyszłości. Krok po kroku zbliżamy się do rozwiązania zagadki pochodzenia eksplozji typu Ia.
W przypadku supernowej masa zostanie przeniesiona z jednego karła na drugiego, co spowoduje rzadką i złożoną eksplozję supernowej poprzez poczwórną detonację. Powierzchnia karła zyskującego masę detonuje najpierw tam, gdzie gromadzi materię, powodując eksplozję jądra. Wyrzuca to materię we wszystkich kierunkach, zderzając się z drugim białym karłem, powodując powtórzenie procesu dla trzeciej i czwartej detonacji.
Eksplozje całkowicie zniszczą cały układ, a energia wytworzona w wyniku eksplozji będzie tysiąc bilionów bilionów (1027) razy większa od energii najpotężniejszej bomby atomowej.
Miliardy lat w przyszłości, ta supernowa pojawi się jako bardzo intensywny punkt światła na nocnym niebie. Sprawi, że niektóre z najjaśniejszych obiektów będą wyglądać blado w porównaniu z nią, wydając się do dziesięciu razy jaśniejsza niż Księżyc i 200 000 razy jaśniejsza niż Jowisz.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Warwick University
