Proučavajući snimke poznate, stoljećima stare, supernove SNR 0509-67.5 pomoću Vrlo velikog teleskopa (VLT) Europskog južnog opservatorija (ESO), astronomi su prvi put došli do vizualnog dokaza da je jedna zvijezda svoj život okončala – dvostrukom eksplozijom. Ovo otkriće, opisano u radu objavljenome u časopisu Nature Astronomy, baca potpuno novo svjetlo na neke od najvažnijih eksplozija u svemiru, poznate kao supernova Tipa Ia.

"Dvaput san umra…"

Većina supernova posljedica je eksplozivne smrti masivnih zvijezda, no jedna važna vrsta, poznata kao Tip Ia, potječe od bijelih patuljaka – malih, neaktivnih jezgri preostalih nakon što zvijezde, velike poput našeg Sunca, potroše svoje nuklearno gorivo. Eksplozije bijelih patuljaka igraju ključnu ulogu u astronomiji, naše znanje o širenju svemira uvelike počiva upravo na supernovama Tipa Ia, a one su ujedno i primarni izvor željeza na našem planetu. "Ipak, unatoč njihovoj važnosti, dugogodišnja zagonetka točnog mehanizma koji pokreće njihovu eksploziju ostala je neriješena", rekao je Priyam Das sa Sveučilišta Novi Južni Wales u Canberri, glavni autor studije.

Potvrda alternativne teorije

Svi modeli koji objašnjavaju supernove Tipa Ia polaze od bijelog patuljka u zvjezdanom paru. Ako kruži dovoljno blizu druge zvijezde, patuljak može "krasti" materijal od svog partnera. Prema najraširenijoj teoriji, bijeli patuljak akumulira materijal sve dok ne dosegne kritičnu masu, poznatu kao Chandrasekharova granica, nakon čega dolazi do konačne (jedne) eksplozije. Međutim, novije studije sugeriraju da bi se barem neke supernove Tipa Ia mogle bolje objasniti dvostrukom eksplozijom, pokrenutom i prije nego što zvijezda dosegne tu kritičnu masu.

Sada su astronomi snimili fotografiju koja dokazuje da je ta pretpostavka točna. U alternativnom modelu, bijeli patuljak oko sebe stvara sloj "ukradenog" helija koji može postati nestabilan i zapaliti se. Ta prva, manja eksplozija, stvara udarni val koji putuje oko i prema unutrašnjosti bijelog patuljka, pokrećući drugu, snažniju detonaciju u jezgri zvijezde. Sve do sada nije postojao jasan vizualni dokaz da bijeli patuljak zaista prolazi kroz ovakav proces.

Kozmički mjerni instrumenti

Znanstvenici su ranije bili predvidjeli da bi ovakav proces ostavio prepoznatljiv "otisak" u ostacima supernove: dvije odvojene ljuske kalcija. Upravo su takav otisak sada pronašli u ostacima supernove SNR 0509-67.5. "Ovi rezultati pokazuju jasan znak da bijeli patuljci mogu eksplodirati znatno prije nego što dosegnu poznatu Chandrasekharovu granicu mase te da se mehanizam 'dvostruke detonacije' doista događa u prirodi", rekao je Ivo Seitenzahl, koji je vodio promatranja. Slojevi kalcija otkriveni su pomoću instrumenta MUSE na teleskopu VLT.

Supernove Tipa Ia ključne su za naše razumijevanje svemira. Ponašaju se na vrlo dosljedan način, a njihova predvidljiva svjetlina, bez obzira na udaljenost, pomaže astronomima u mjerenju kozmičkih udaljenosti. Koristeći ih kao "kozmičke svijeće", astronomi su otkrili ubrzano širenje svemira, što je otkriće nagrađeno i Nobelovom nagradom za fiziku 2011. godine.