Μια έκρηξη που παρατηρήθηκε στο σύμπαν στις αρχές του 1600 μπορεί στην πραγματικότητα να είναι μια «εξωγήινη υπερκαινοφανής τύπου Ia», σύμφωνα με μια νέα επιστημονική μελέτη.
Η παρατήρηση του Κέπλερ το 1604
Τον Οκτώβριο του 1604, ο αστρονόμος και μαθηματικός Γιοχάνες Κέπλερ εντόπισε ένα νέο αστέρι στον ουρανό και άρχισε να το παρακολουθεί. Κατά τη διάρκεια αρκετών εβδομάδων, το αστέρι παρέμεινε ορατό ακόμα και την ημέρα και ξεπέρασε σε φωτεινότητα τον Δία τη νύχτα, πριν εξαφανιστεί ξανά.
Ο Κέπλερ και άλλοι αστρονόμοι θεώρησαν ότι το γεγονός ήταν η γέννηση ενός άστρου, αλλά σήμερα γνωρίζουμε ότι παρακολουθούσε μια υπερκαινοφανή τύπου Ia· το βίαιο τέλος ενός λευκού νάνου με έναν συνοδό αστέρα.
Τι είναι η υπερκαινοφανής τύπου Ia
«Οι αστρονόμοι σήμερα ταξινομούν τις υπερκαινοφανείς ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους και η SN 1604 ανήκει στην ομάδα που είναι γνωστή ως υπερκαινοφανείς τύπου Ia, οι οποίες βρίσκονται συνήθως σε διπλά αστρικά συστήματα που αποτελούνται από έναν λευκό νάνο και έναν ερυθρό γίγαντα», εξηγεί η NASA.
«Η βαρυτική δύναμη του λευκού νάνου έλκει υλικό από τον μεγαλύτερο και λιγότερο πυκνό συνοδό του μέχρι να φτάσει σε μια κρίσιμη μάζα, περίπου 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου μας. Σε εκείνο το σημείο, ξεκινά μια ανεξέλεγκτη θερμοπυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση, που προκαλεί την απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας, συμπεριλαμβανομένου φωτός, το οποίο βλέπουμε ως ξαφνική αύξηση της φωτεινότητας ενός κατά τα άλλα αμυδρού άστρου».
Οι συνηθισμένες εκρήξεις υπερκαινοφανών – όταν ο πυρήνας ενός τεράστιου άστρου καταρρέει – συμβαίνουν στον Γαλαξία μας περίπου κάθε 50 χρόνια, ενώ οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia συμβαίνουν περίπου κάθε 500 χρόνια. Ωστόσο, μια νέα ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι έχει εντοπίσει έναν υποψήφιο για κάτι ακόμα πιο σπάνιο: μια «ξένη υπερκαινοφανή τύπου Ia».
Η σχέση με τις γαλαξιακές συγχωνεύσεις
Ο Γαλαξίας μας αναμένεται ότι έχει συγχωνευθεί με άλλους γαλαξίες κατά τη διάρκεια της ιστορίας του, αυξάνοντας το μέγεθός του με αυτόν τον τρόπο.
«Αυτές οι συγχωνεύσεις φέρνουν αστέρια με κινηματικές και δυναμικές ιδιότητες διαφορετικές από τον κύριο αστρικό πληθυσμό», εξηγεί η ομάδα στην εργασία της. «Ωστόσο, παραμένει αβέβαιο αν κάποιο από τα γαλαξιακά υπολείμματα υπερκαινοφανών μπορεί να αποδοθεί σε τέτοιου είδους συγχωνεύσεις».
Με άλλα λόγια, καθώς άλλα αστέρια φτάνουν στον γαλαξία μας μέσω συγχωνεύσεων, είναι πιθανό κάποιο από αυτά να συναντήσει έναν λευκό νάνο και να προκαλέσει μια υπερκαινοφανή τύπου Ia. Η υπερκαινοφανής του Κέπλερ είναι η πιο πρόσφατη επιβεβαιωμένη υπερκαινοφανής που έχουμε δει εντός του γαλαξία μας, και αυτήν ακριβώς την έκρηξη επέλεξε η ομάδα να αναλύσει.
Κινηματική και δυναμική ανάλυση του αστέρα προγόνου
Μοντελοποιώντας την κινηματική ιστορία του υπολείμματος της υπερκαινοφανούς και προσπαθώντας να κατανοήσουν τις ιδιότητες του προγόνου της, η ομάδα διαπίστωσε ότι το αστέρι διαφέρει σημαντικά από το περιβάλλον του.
«Οι κινηματικές και δυναμικές ιδιότητες του προγόνου της υπερκαινοφανούς του Κέπλερ διαφέρουν σημαντικά από τους τοπικούς γαλαξιακούς πληθυσμούς του Γαλαξία, με υψηλότερη συνολική ενέργεια (E ) σε σύγκριση με το γαλαξιακό κέντρο και χαμηλότερη γωνιακή ορμή (Lz) σε σχέση με τον γαλαξιακό δίσκο», εξηγεί η ομάδα στην εργασία της. «Ο πρόγονος παρουσιάζει μεγαλύτερη ακτινική και κάθετη κίνηση, που είναι σύμφωνη με αστέρια που έχουν συλληφθεί από διαλυμένους δορυφορικούς γαλαξίες. Ενώ αυτές οι ανωμαλίες υποδεικνύουν ότι ο πρόγονος του Κέπλερ είναι απίθανο να ανήκει στον τοπικό γαλαξιακό πληθυσμό, η σύνδεσή του με συγκεκριμένες συλληφθείσες υποδομές παραμένει ασαφής.»
«Ονομάζουμε τις υπερκαινοφανείς τύπου Ia (SNe Ia) που παράγονται από αστέρια τα οποία έχουν συλληφθεί στον Γαλαξία μέσω συγχωνεύσεων ‘ξένες SNe Ia’ καθώς είναι κοσμικοί μετανάστες», προσθέτουν.
Πόσες ξένες υπερκαινοφανείς περιμένουμε
Προσπαθώντας να μοντελοποιήσουν πόσα από αυτά τα «κοσμικά μετανάστες» θα έπρεπε να βλέπουμε στον Γαλαξία, η ομάδα προτείνει ότι θα δούμε από 0,9 έως 3,0 τέτοια γεγονότα κάθε 60.000 χρόνια, κάνοντάς τα μια μικρή αλλά σημαντική μερίδα των υπερκαινοφανών τύπου Ia στον Γαλαξία μας.
«Στο σενάριο όπου η υπερκαινοφανής του Κέπλερ είναι μια ξένη SN Ia, η ανώμαλη διαφυγή υψηλής ταχύτητας του προγόνου της από το γαλαξιακό επίπεδο και η ασύμμετρη μορφολογία του [υπολείμματος της υπερκαινοφανούς] μπορούν να εξηγηθούν φυσικά», καταλήγει η ομάδα.
Μελλοντικές προοπτικές
Παρότι το θέμα είναι ενδιαφέρον, χρειάζεται περαιτέρω έρευνα για να δούμε αν οι γαλαξιακές συγχωνεύσεις μπορούν όντως να προκαλέσουν εκρήξεις υπερκαινοφανών τύπου Ia. Η ομάδα προτείνει ότι αν συμβαίνει κάτι τέτοιο, αυτά τα φαινόμενα πιθανότατα υπάρχουν και ίσως είναι ανιχνεύσιμα σε εξωγαλαξιακά συστήματα.
Η μελέτη έχει δημοσιευτεί στο περιοδικό The Astrophysical Journal.