Zaledwie 150 lat świetlnych od Ziemi naukowcy odkryli wyjątkowy układ podwójny dwóch białych karłów, który z całą pewnością zakończy swoje istnienie w spektakularnej eksplozji supernowej typu Ia. To pierwszy tak jednoznaczny przypadek, który potwierdza teoretyczne przewidywania dotyczące pochodzenia tego typu supernowych – niezwykle ważnych dla zrozumienia Wszechświata.
Co to za gwiazda i dlaczego jest tak ważna?
Układ nazwany WDJ181058.67+311940.94 to para ultragęstych białych karłów, czyli martwych jąder gwiazd, które kiedyś świeciły jasno na niebie. Choć nie są już aktywne, ich masywność i bliskość sprawiają, że nieuchronnie zmierzają ku końcowemu zderzeniu i wybuchowi.
Kluczowe fakty:
- Układ oddalony jest o zaledwie 150 lat świetlnych od Ziemi.
- Jego łączna masa wynosi 1,56 masy Słońca – przekracza więc tzw. granicę Chandrasekhara, powyżej której biały karzeł staje się niestabilny.
- Gwiazdy dzieli tylko 1/60 odległości Ziemia–Słońce, a ich okres orbitalny to ponad 14 godzin.
- Za około 23 miliardy lat zderzą się i eksplodują jako supernowa typu Ia.
Czym jest supernowa typu Ia i dlaczego jest kluczowa dla kosmologii?
Supernowe typu Ia to jedne z najjaśniejszych i najważniejszych eksplozji we Wszechświecie. Powstają, gdy biały karzeł osiągnie krytyczną masę i zapadnie się, wywołując potężną eksplozję.
Dlaczego są takie ważne?
- Mają stałą jasność szczytową, co czyni je kosmicznymi „świecami standardowymi” – służącymi do pomiaru odległości we Wszechświecie.
- Odpowiadają za rozsiewanie ciężkich pierwiastków, takich jak żelazo, w kosmicznym środowisku.
- Odegrały kluczową rolę w odkryciu przyspieszającej ekspansji Wszechświata i istnienia ciemnej energii.
Teoria potwierdzona obserwacją – przełom w astrofizyce
Do tej pory uważano, że wiele supernowych typu Ia powstaje właśnie z podwójnych układów białych karłów, ale brakowało bezpośrednich obserwacji potwierdzających tę hipotezę.
„Dzięki temu odkryciu po raz pierwszy możemy z całą pewnością powiedzieć: tak, taki układ z całą pewnością eksploduje jako supernowa typu Ia” – mówi dr James Munday z Uniwersytetu Warwick, główny autor badania.
To pierwszy raz, kiedy astronomowie znaleźli:
- układ o wystarczającej masie,
- zbliżający się do zderzenia w czasie porównywalnym do wieku Wszechświata (13,8 mld lat),
- blisko Ziemi, co oznacza, że mogą istnieć setki podobnych układów, które do tej pory umknęły naszej uwadze.
Co się wydarzy w przyszłości?
W ciągu miliardów lat grawitacyjne oddziaływania sprawią, że orbity obu białych karłów zaczną zanikać. W końcu zbliżą się na tyle, że:
- jeden z nich oderwie materiał od swojego towarzysza,
- ich łączna masa przekroczy granicę stabilności,
- nastąpi gwałtowna reakcja termojądrowa i eksplozja supernowej.
Taka eksplozja zniszczy oba obiekty i rozświetli przestrzeń kosmiczną na tysiące lat świetlnych. Szacowany termin: około 23 miliardy lat od teraz.
Czy powinniśmy się bać?
Nie. Choć układ znajduje się relatywnie blisko Ziemi, jego eksplozja nie zagrozi naszej planecie. Zanim do niej dojdzie:
- Słońce stanie się białym karłem,
- Ziemia prawdopodobnie przestanie istnieć,
- ludzkość może dawno opuścić Układ Słoneczny.
Co to oznacza dla nauki?
Odkrycie układu WDJ181058.67+311940.94 to:
- bezpośredni dowód na teorię, że podwójne białe karły powodują część supernowych typu Ia,
- przełom w naszej zdolności do prognozowania losów gwiazd,
- narzędzie do lepszego rozumienia ewolucji galaktyk i kosmosu.
„Teraz możemy wreszcie przypisać realną część supernowych typu Ia takim właśnie układom” – podkreśla Munday.
Podsumowanie
Po raz pierwszy w historii astronomowie odkryli układ dwóch białych karłów, który bez wątpienia zakończy się wybuchem supernowej typu Ia.
Układ znajduje się zaledwie 150 lat świetlnych od Ziemi.
To potwierdzenie teorii i początek nowych poszukiwań podobnych układów w naszej galaktyce.
Eksplozja nastąpi za 23 miliardy lat, ale już dziś zmienia nasze rozumienie Wszechświata.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Astronomy .