Οι πιο μαζικοί αστέρες στο Σύμπαν συχνά δε γεννιούνται μόνοι τους, αλλά σε ζεύγη. Αυτοί οι αστρικοί σύντροφοι περιστρέφονται ο ένας γύρω από τον άλλο για εκατομμύρια χρόνια, σε έναν κοσμικό χορό που μπορεί να καθορίσει ακόμη και τον τρόπο με τον οποίο θα πεθάνουν.
Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον Sung-Han Tsai, διδακτορικό φοιτητή, και τον Dr. Ke-Jung Chen από το Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA), υποδεικνύει ότι οι εντυπωσιακές εκρήξεις σουπερνόβα που αλληλεπιδρούν με πυκνά νέφη αερίου ίσως οφείλονται στη δυναμική αυτών των δυαδικών συστημάτων. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters.
Ένα αστρικό ζευγάρι δημιουργεί το σκηνικό της έκρηξης
Καθώς ένα από τα δύο άστρα πλησιάζει στο τέλος της ζωής του, διογκώνεται σε τεράστιες διαστάσεις, εκατοντάδες ή ακόμη και χιλιάδες φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο. Σε αυτό το στάδιο, τα εξωτερικά του στρώματα αρχίζουν να μεταφέρονται προς τον σύντροφό του.
Ωστόσο, ένα μέρος του υλικού δεν καταλήγει στο δεύτερο άστρο. Αντίθετα, διαφεύγει από το σύστημα και σχηματίζει ένα πυκνό περίβλημα αερίου γύρω από τα δύο άστρα.
Λίγες χιλιάδες χρόνια αργότερα, το άστρο που πεθαίνει εκρήγνυται ως σουπερνόβα. Το κύμα της έκρηξης ταξιδεύει με ταχύτητες χιλιάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο και συγκρούεται με το αέριο που έχει δημιουργηθεί προηγουμένως, μετατρέποντας μεγάλο μέρος της κινητικής ενέργειας σε θερμότητα και ακτινοβολία.
Η κρίσιμη στιγμή της μεταφοράς ύλης
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν εκατοντάδες προσομοιώσεις υπολογιστή για να μελετήσουν την εξέλιξη αυτών των συστημάτων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η τελευταία φάση ανταλλαγής ύλης μεταξύ των δύο άστρων συμβαίνει στην κατάλληλη χρονική στιγμή.
Παλαιότερες μεταφορές υλικού πραγματοποιούνται εκατομμύρια χρόνια πριν από την έκρηξη και το αέριο απομακρύνεται υπερβολικά ώστε να επηρεάσει τη σουπερνόβα. Αντίθετα, αυτή η τελική αλληλεπίδραση συμβαίνει μόλις λίγες χιλιάδες χρόνια πριν από τον θάνατο του άστρου, αφήνοντας το υλικό αρκετά κοντά ώστε να συγκρουστεί με την έκρηξη.
«Βρήκαμε ότι τα δυαδικά άστρα μπορούν να προετοιμάσουν το σκηνικό για τις σουπερνόβα αλληλεπίδρασης με εξαιρετική ακρίβεια χρονισμού», δήλωσε ο Tsai.
Μια συνηθισμένη διαδρομή για τις εκρήξεις σουπερνόβα
Η ομάδα εκτιμά ότι αυτή η εξελικτική πορεία μπορεί να ευθύνεται για περίπου μία στις οκτώ σουπερνόβα κατάρρευσης πυρήνα. Αυτό δείχνει ότι οι αστρικοί σύντροφοι δεν αποτελούν σπάνια εξαίρεση, αλλά πιθανότατα παίζουν σημαντικό ρόλο στη ζωή και τον θάνατο πολλών μαζικών άστρων.
Η ανακάλυψη μπορεί επίσης να εξηγήσει παράξενα φαινόμενα, όπως η σουπερνόβα SN 2014C, η οποία αρχικά έμοιαζε με μια συνηθισμένη έκρηξη, αλλά μήνες αργότερα έγινε ξαφνικά πολύ φωτεινότερη όταν τα συντρίμμια της συγκρούστηκαν με ένα μακρινό κέλυφος αερίου.
Ένας κοσμικός διάλογος πριν από το τέλος
Οι νέες προσομοιώσεις δείχνουν ότι πολλά άστρα δεν πεθαίνουν μόνα τους. Η τελική τους μορφή μπορεί να διαμορφώνεται από τη μακρόχρονη σχέση με τον σύντροφό τους, ο οποίος βρίσκεται δίπλα τους σε όλη τη διάρκεια της ζωής τους.
Οι σουπερνόβα δεν είναι πάντα μοναχικές εκρήξεις. Σε πολλές περιπτώσεις αποτελούν το τελευταίο κεφάλαιο μιας κοσμικής συνεργασίας – έναν τελευταίο χορό πριν από τον θάνατο.