Κάθε άστρο που φωτίζει τον ουρανό μας θα πεθάνει κάποια στιγμή, το φως του θα σβήσει και οι φωτιές του θα κρυώσουν.
Παρόλο που δεν γνωρίζουμε πάντα πότε θα συμβεί αυτό, για ένα σύστημα διπλών αστέρων περίπου 150 έτη φωτός μακριά από τη Γη, η ακριβής στιγμή του θανάτου έχει πλέον ανακαλυφθεί. Σε περίπου 23 δισεκατομμύρια χρόνια, οι δύο λευκοί νάνοι του συστήματος προορίζονται να συγκρουστούν.
Ωστόσο, τα δύο αστέρια δεν θα καταφέρουν να συγχωνευτούν πριν εκραγούν, προκαλώντας μια θεαματική έκρηξη τύπου Ia σουπερνόβα, ένα από τα σημεία αναφοράς που χρησιμοποιούμε για να μετρήσουμε την απόσταση στο Σύμπαν.
Η θεωρητική πρόβλεψη επιβεβαιώνεται με τα άστρα
Αν και ήδη γνωρίζαμε ότι οι λευκοί νάνοι πιθανόν είναι η αιτία των σουπερνόβων τύπου Ia, η ανακάλυψη αυτή επιβεβαιώνει επιτέλους μια θεωρητική πρόβλεψη: ότι οι πρόδρομοι της πλειονότητας των σουπερνόβων τύπου Ia δεν είναι ένας λευκός νάνος, αλλά δύο, σε ένα δυαδικό αστρικό σύστημα.
Ανακάλυψη του συστήματος WDJ181058.67+311940.94
Ο James Munday, αστροφυσικός από το Πανεπιστήμιο του Warwick, δήλωσε ότι το σύστημα αυτό, που εντοπίστηκε από την έρευνα DBL, είναι το πρώτο σύστημα που επιβεβαιώνει με σιγουριά ότι θα οδηγήσει σε μια έκρηξη τύπου Ia σε ένα χρονοδιάγραμμα κοντά στην ηλικία του Σύμπαντος, που είναι περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Ανακαλύπτοντας ότι τα δύο αστέρια απέχουν μόλις το 1/60 της απόστασης Γης-Ήλιος, συνειδητοποίησα αμέσως ότι είχαμε ανακαλύψει το πρώτο δυαδικό αστρικό σύστημα με δύο λευκούς νάνους που σίγουρα θα οδηγήσει σε σουπερνόβα τύπου Ia στην ηλικία του Σύμπαντος», δήλωσε ο Munday.
Οι λευκοί νάνοι και οι σουπερνόβα τύπου Ia
Οι λευκοί νάνοι δεν είναι «ζωντανά» άστρα με την έννοια που ορίζουμε τα ζωντανά άστρα, δηλαδή αυτά που βρίσκονται στην κύρια ακολουθία, ακόμα και αν συντηρούν την πυρηνική σύντηξη υδρογόνου στους πυρήνες τους. Όταν το υδρογόνο εξαντλείται, το άστρο πεθαίνει.
Οι εξωτερικές στιβάδες αποβάλλονται και ο πυρήνας καταρρέει υπό την επίδραση της βαρύτητας. Για τα μικρότερα και πιο πολυάριθμα άστρα του Σύμπαντος, μέχρι περίπου 8 φορές τη μάζα του Ήλιου μας, ο πυρήνας γίνεται λευκός νάνος, ένα υπερσυμπιεσμένο αντικείμενο με μάζα έως περίπου 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου, που είναι το μέγιστο όριο μάζας πριν γίνει ασταθές.
Η έκρηξη τύπου Ia που προκύπτει από την υπέρβαση αυτού του ορίου μάζας είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς τέτοιες εκρήξεις βοηθούν στη δημιουργία των βαρέων στοιχείων που είναι κρυμμένα στον πυρήνα του άστρου, τα οποία προέκυψαν από τη σύντηξη κατά τη διάρκεια της κύριας ακολουθίας. Επίσης, οι σουπερνόβες τύπου Ia έχουν συγκεκριμένη φωτεινότητα αιχμής, γεγονός που τις καθιστά εξαιρετικά χρήσιμες για τη μέτρηση αποστάσεων στο Σύμπαν.
Σύστημα WDJ181058.67+311940.94
Το σύστημα WDJ181058.67+311940.94 έχει συνολική μάζα περίπου 1,56 φορές τη μάζα του Ήλιου και μια περίοδο τροχιάς μεγαλύτερη από 14 ώρες. Καθώς περνούν τα δισεκατομμύρια χρόνια, οι τροχιές των δύο αστέρων θα αποσυντεθούν, φέρνοντάς τα όλο και πιο κοντά μέχρι να συμβεί η τελική σύγκρουση και η έκρηξη τύπου Ia.
Η αναμενόμενη έκρηξη του WDJ181058.67+311940.94 θα συμβεί σε περίπου 23 δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, η Γη, και πιθανότατα η ανθρωπότητα, θα έχει εξαφανιστεί και ο Ήλιος θα έχει εξελιχθεί σε λευκό νάνο.
Αποτέλεσμα της ανακάλυψης
Η ανακάλυψη του συστήματος WDJ181058.67+311940.94 προσφέρει την πρώτη συγκεκριμένη απόδειξη που επιτρέπει την άμεση σύνδεση των σουπερνόβα τύπου Ia με τα συστήματα διπλών λευκών νάνων και μας δίνει τα πρώτα σημάδια για το πώς να εντοπίσουμε παρόμοια συστήματα στο Σύμπαν.
«Η ανακάλυψη αυτού του πρώτου διπλού λευκού νάνου που σίγουρα θα εκραγεί ως τύπος Ia στο άμεσο γειτονικό μας σύμπαν μας επιτρέπει να αποδώσουμε ένα ποσοστό των σουπερνόβων τύπου Ia στον γαλαξία μας σε διπλούς λευκούς νάνους», δήλωσε ο Munday.
«Με αυτήν την ανακάλυψη, βρήκαμε τον πρώτο διπλό λευκό νάνο που αναμφίβολα θα εκραγεί ως τύπος Ia στο γαλαξιακό μας κατώφλι. Μπορούμε τώρα στην πραγματικότητα να πιστώσουμε μερικά τοις εκατό του ποσοστού των σουπερνόβα τύπου Ia στον Γαλαξία στον διπλάσιο λευκούς νάνους, που πριν ήταν μηδέν».
Η έρευνα αυτή δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Astronomy.