Prosto z nieba
Supernowe typu Ia

X-ray: NASA/CXC/Rutgers/K.Eriksen et al.; Optical: DSS
Pozostałość po supernowej SN1572
Astronomowie niezwykle lubią gwiezdne wybuchy – im większe, tym
lepsze – ponieważ łatwo je dostrzec w ogromie kosmicznej pustki, ale
również dlatego, że umożliwiają „podglądanie” materii w niecodziennych
warunkach. Sztandarowym przykładem i nieocenionym narzędziem
wykorzystywanym do badania Wszechświata są supernowe typu Ia:
wybuchające białe karły, ostatnie stadium ewolucji gwiazd o początkowej masie
mniejszej od około
(stabilność białych karłów zapewnia
ciśnienie zdegenerowanych elektronów, wynikające z zakazu Pauliego).
Eksplozje te są znakomitym przykładem standardowej świecy – klasy obiektów
o podobnej jasności, których parametrów można użyć do określenia
odległości.

Średnio rzecz biorąc, wybuch supernowej typu Ia zdarza się w przeciętnej galaktyce raz na sto lat. Ostatni dobrze udokumentowany przypadek zdarzył się w Drodze Mlecznej pod koniec XVI wieku. Obserwacji nagłego pojaśnienia w gwiazdozbiorze Kasjopei dokonał słynny Tycho Brahe. Obecnie pozostałość po supernowej SN1572 ma rozmiary około 50 lat świetlnych i ciągle się rozszerza.
Pomimo wykorzystania supernowych typu Ia w różnych dziedzinach
astronomii badacze nie są do końca zgodni, jak w szczegółach dochodzi do
końcowej eksplozji. Wiadomo, że kluczowa jest obecność białego
karła, który przekraczając masę Chandrasekhara
, traci
stabilność (ciśnienie zdegenerowanych elektronów przestaje być
wystarczające) i wybucha. Wyobraźnia teoretyków podsuwa co najmniej
dwa scenariusze – w jednym biały karzeł akreuje materię z towarzysza,
zwykłej niezdegenerowanej gwiazdy w układzie podwójnym, natomiast
w drugim niestabilność wywołana jest przez połączenie się dwu białych
karłów.
Scenariusze te różnią się znacznie ilością obserwowanego po eksplozji gazu, który wykrywany jest tylko w niektórych przypadkach – odpowiadałyby one pierwszej z hipotez. Oznacza to, być może, rzadką w przyrodzie sytuację, w której oba przedstawione powyżej pomysły są równie dobre, tzn. typ Ia składa się z dwu podklas! Do wyjaśnienia pozostaje natomiast, czy oba scenariusze istotnie prowadzą do tej samej świecy standardowej, a jeśli nie – czy pomiary wykorzystujące to założenie wymagają weryfikacji.