Prosto z nieba
Supernowe typu Ia
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.