Astronomowie z University of Warwick odkryli niezwykle rzadki, kompaktowy system gwiazd binarnych o wysokiej masie, zaledwie ~ 150 lat świetlnych. Te dwie gwiazdy są na kursie kolizji, aby eksplodować jako supernowa typu 1A, która pojawia się 10 razy jaśniejsza niż księżyc na nocnym niebie.
Supernowe typu 1A są specjalną klasą kosmicznej eksplozji, słynnie jako „standardowych świec” do pomiaru odległości między Ziemią a ich galaktykami gospodarza. Występują, gdy biały krasnolud (gęsty resztkowy rdzeń gwiazdy) gromadzi zbyt dużą masę, nie jest w stanie wytrzymać własnej grawitacji i eksploduje.
Od dawna teoretycznie przewidywano, że dwa orbitujące białe krasnoludy są przyczyną większości eksplozji supernowej typu 1A. Podczas bliskiej orbity cięższy biały krasnolud pary stopniowo gromadzi materiał od jej partnera, co prowadzi do wybuchu tej gwiazdy (lub obu gwiazd).
To odkrycie, opublikowane dzisiaj w Nature Astronomy, nie tylko znalazło taki system po raz pierwszy, ale znalazł kompaktową parę białych karłowców tuż za naszym progiem w Drogę Mleczną.
James Munday, doktorant w Warwick i lider dochodzenia, powiedział: „Przez lata oczekiwano lokalnego i masywnego podwójnego białego karłowca, więc kiedy po raz pierwszy zauważyłem ten system z bardzo wysoką masą na naszych galaktycznych progu, od razu byłem podekscytowany”.
„Z międzynarodowym zespołem astronomów, czterech z siedzibą na University of Warwick, natychmiast goniliśmy ten system na niektórych z największych teleskopów optycznych na świecie, aby dokładnie ustalić, jak to jest kompaktowe”.
„Odkrywając, że dwie gwiazdy są oddzielone zaledwie 1/60 dystansu Ziemi, szybko zdałem sobie sprawę, że odkryliśmy pierwszy podwójny biały binarny karłowatego, który niewątpliwie doprowadzi do supernowej typu 1A w skali czasowej w czasie w wieku wszechświata”.
„W końcu my, jako społeczność, możemy teraz z pewnością uwzględniać kilka procent stawki supernowy typu 1A w Drogie Mlecznej”.
Co istotne, nowy system Jamesa jest najcięższym tego typu, jaki kiedykolwiek potwierdzono, z łączną masą 1,56 razy większą niż Słońcem. Na tej wysokiej masie oznacza to, że bez względu na wszystko gwiazdy mają wybuch.
Eksplozja nie wynika jednak z kolejnych 23 miliardów lat i pomimo tego, że jest tak blisko naszego Układu Słonecznego, ta supernowa nie zagrozi naszej planety.
W tej chwili białe karłacze spokojnie kręcą się wokół siebie na orbicie dłużej niż 14 godzin. W ciągu miliardów lat promieniowanie fali grawitacyjnej spowoduje inspirację dwóch gwiazd, dopóki, w przepaści wydarzenia supernowej, poruszą się tak szybko, że ukończą orbitę w zaledwie 30 – 40 sekund.
Dr Ingrid Pelisoli, adiunkt na University of Warwick i trzeci autor, dodał: „To bardzo znaczące odkrycie. Znalezienie takiego systemu na naszych galaktycznych progu jest wskazówką, że muszą być stosunkowo powszechne, w przeciwnym razie musielibyśmy znacznie dalej szukać, przeszukując większą wielkość naszej galaktyki, aby je skontaktować.
„Znalezienie tego systemu nie jest jednak końcem historii, nasze ankietę w poszukiwaniu progenitorów supernowej typu 1A jest nadal trwające i oczekujemy bardziej ekscytujących odkryć w przyszłości. Stopniowo przybliżamy się do rozwiązania tajemnicy pochodzenia eksplozji typu 1A”.
W przypadku zdarzenia supernowej masa przeniesie się z jednego karła do drugiego, co spowoduje rzadką i złożoną eksplozję supernowej poprzez czterokrotne detonację. Powierzchnia karła zdobywającego masę detonuje tam, gdzie najpierw gromadzi materiał, powodując, że jego rdzeń eksploduje na drugim miejscu. To wyrzuca materiał we wszystkich kierunkach, zderzający się z drugim białym krasnoludem, powodując powtarzanie procesu dla trzeciego i czwartego detonacji.
Wybuchy całkowicie zniszczą cały system, z poziomami energii tysiące bilionów razy więcej niż najpotężniejsza bomba nuklearna.
Miliardy lat w przyszłości ta supernowa pojawi się jako bardzo intensywny punkt światła na nocnym niebie. Spowoduje to, że niektóre z najjaśniejszych obiektów będą wyglądać słabo w porównaniu, wyglądając do dziesięciu razy jaśniej niż księżyc i 200 000 razy jaśniejszy niż Jowisz.