Σούπερνοβα σαν πυροτέχνημα: Δύο λευκοί νάνοι συγκρούστηκαν και προκάλεσαν μια ασυνήθιστα συμμετρική έκρηξη

Ένα ασυνήθιστο σούπερνοβα έσκασε σε μια σχεδόν τέλεια σφαίρα, σαν καλοσχεδιασμένο πυροτέχνημα και ονομάζεται Pa 30.

«Μελετώ σουπερνόβα εδώ και 30 χρόνια και ποτέ δεν έχω ξαναδεί κάτι τέτοιο», δήλωσε ο Ρόμπερτ Φέζεν, αστρονόμος του Κολεγίου Ντάρτμουθ του Νιου Χάμπσαϊρ, παρουσιάζονας τη μελέτη της ομάδας του σε συνέδριο της Αμερικανικής Εταιρείας Αστρονομίας.

Το Pa 30 είναι ένα γιγάντιο σφαιρικό σύννεφο που διογκώνεται με ταχύτητα 1.100 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Το 2019 ανακαλύφθηκε ότι περιέχει στο κέντρο του ένα ασυνήθιστο άστρο ακραία υψηλής θερμοκρασίας, περίπου 36.000 φορές πιο φωτεινό από τον Ήλιο.

Τα σωματίδια που εκτοξεύει γύρω του δημιουργούν έναν αστρικό άνεμο που πνέει με την ασύλληπτη ταχύτητα των 16.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, γύρω στο 5% της ταχύτητας του φωτός.

Μια τέτοια ταχύτητα «είναι απλά ανήκουστη» σχολίασε ο Φέζεν στο συνέδριο.

Όπως φαίνεται όμως δεν πρόκειται για κανονικό άστρο. Μελέτη του 2021 πρότεινε τη θεωρία ότι το περίεργο αντικείμενοδημιουργήθηκε από τη σύγκρουση δύο λευκών νάνων, σωμάτων που απομένουν όταν σχετικά μεγάλα άστρα γερνούν και εκρήγνυνται.

Με άλλα λόγια, το άστρο του Pa 30 δημιουργήθηκε από τα πτώματα δύο άλλων άστρων.

Όπως εξηγεί ανακοίνωση του Πανεπιστημίου Ντάρτμουθ, ο Φέζεν και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν επίγειο τηλεσκόπιο στην Αριζόνα για να ανιχνεύσουν τη φασματική υπογραφή του θείου, στοιχείου που ήταμ γνωστό ότι υπάρχει σε αφθονία στο σύννεφο που περιβάλλει το Pa 30.

Η εκπληκτική εικόνα αποκαλύπτει τα απομεινάρια μιας τέλειας έκρηξης που δημιούργησε ακτινωτές λωρίδες συντριμμιών, γραμμές που θυμίζουν πυροτέχνημα.

Ο λόγος για το σουπερνόβα πήρε αυτό το σφαιρικό σχήμα παραμένει ασαφής, αν και οι ερευνητές υποψιάζονται ότι έχει σχέση με την εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα της έκρηξης.

Πυροτέχνημα 850 ετών

Μετρώντας τις διαστάσεις του νεφελώματος και την ταχύτητα με την οποία διαστέλλεται, προηγούμενη μελέτη είχε υπολογίσι ότι η εκρηκτική σύγκρουση των λευκών νάνων συνέβη πριν από περίπου 850 χρόνια, κάτι που επιβεβαιώνεται από τις νέες παρατηρήσεις.

Όλα δείχνουν ότι το Pa 30 είναι το υπόλειμμα του σουπερνόβα που καταγράφηκε το 1181 μ.Χ., λένε οι ερευνητές.

«Το άστρο ήταν αρκετά φωτεινό ώστε να παρατηρηθεί από τρεις διαφορετικές ομάδες στην Κίνα με διαφορά δύο ημερών. Παρατηρήθηκε επίσης στην Ιαπωνία» είπε ο Φέζεν.

Για τους αρχαίους αστρονόμους, η έκρηξη πρέπει να ήταν περίπου το ίδιο φωτεινή με τον Βέγα, το πέμπτο φωτεινότερο άστρο στον ουρανό της Γης.

Η λάμψη διήρκεσε για χρόνια.

Τύπος Iax

Η έκρηξη του Pa 30, προκύπτει από τις παρατηρήσεις, ήταν μια σπάνια περίπτωση σουπερνόβα του «Τύπου Iax».

Τέτοιες εκρήξεις έχουν παρατηρηθεί σε άλλους γαλαξίες, όχι όμως στον δικό μας Γαλαξία όπως το P30, και ο μηχανισμός τους παραμένει εν πολλοίς άγνωστος.

Σε συνδυασμό με προηγούμενες μελέτες, οι νέες παρατηρήσεις υποδεικνύουν ότι οι εκρήξεις Iax, ή τουλάχιστον ένα μέρος τους, πυροδοτούνται όταν δύο λευκοί νάνοι συγκρούονται και σχηματίζουν έναν νέο, καυτό και υπέρπυκνο νέο άστρο.

Το Pa 30 «θα επιτρέψει στους αστρονόμους να μελετήσουν ένα ιδιαίτερα ενδιαφέροντα τύπο σουπερνόβα το οποίο μπορούσαν μέχρι σήμερα να εξετάσουν μόνο με θεωρητικά μοντέλα και παραδείγματα σε μακρινούς γαλαξίες» δήλωσε ο Φέζεν.

Επισήμανε δε ότι η εικόνα που καταγράφηκε στο ορατό τμήμα του φάσματος δεν αντιστοιχεί παρά σε ένα μικρό μόνο μέρος του υπερθεάματος.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν τώρα νέες παρατηρήσεις με τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb.

O Φέζεν προέβλεψε μάλιστα ότι οι υπέρυθρες εικόνες του James Webb «θα είναι απλά εκπληκτικές».