Novo istraživanje pokazuje da pratilac u binarnom zvezdanom sistemu može stvoriti gust omotač gasa tokom faze crvenog džina, koji kasnije pretvara supernovu u interaktivni, izuzetno svetao događaj. Ključni uslov je da transfer mase nastupi tek nekoliko hiljada godina pre eksplozije, inače se oblak rasprši. Autori su koristili stotine simulacija i zaključili da je precizan tajming odgovoran za retkost ovih supernova. Rad je objavljen 30. juna u The Astrophysical Journal Letters.
Ples smrti među binarnim zvezdama otkriva izvor retkih interaktivnih supernova
Binary stars engaged in a final death dance that will lead to an interacting supernova. | Credit: ASIAA/Sung-Han Tsai
Ako univerzum ima jednu pouku za čovečanstvo, to je da sve završava — pa tako i zvezde, iako se njihov život meri milijardama godina. Nova studija ukazuje da neke zvezde ne moraju umreti same: partner u binarnom sistemu može stvoriti gust oblak koji kasnije pretvara eksploziju u izuzetno svetlu interaktivnu supernovu.
Kako nastaju interaktivne supernove
Kada veoma masivne zvezde dođu do kraja svog života, njihova jezgra kolabira i pokreće udarne talase kroz spoljne slojeve, što dovodi do supernove i nastanka neutronske zvezde ili crne rupe. Interaktivne supernove su specifične po tome što se udarni talas sudari sa već postojećim omotačem gasa i prašine, a ta interakcija pojačava svetlost i oblikuje spektar događaja.
A diagram shows how a star swells to fill its Roche lobe and feed material to a companion star. | Credit: winburne University of Technology
Uloga binarnih partnera
Većina zvezda ne živi usamljeno — mnogo ih je u binarnim sistemima. Kada jedna zvezda u takvom paru uđe u fazu crvenog džina, može se toliko proširiti da počne da preliva materiju na pratioca kroz proces poznat kao Rocheov prelaz. Pratilac ne zadrži svu materiju: deo materijala izbegne vezu i formira gust, obiman omotač oko oba tela.
„Naše istraživanje ukazuje da mnoge zvezde ne umiru same,“ rekao je Ke-Jung Chen iz Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA). „Njihov krajnji izgled može biti oblikovan dugom i bliskom saradnjom sa zvezdom pratiocem.“
Tajming je sve
Ključno otkriće tima je da je za nastanak interaktivne supernove presudan trenutak prenosa mase. Ako se transfer dogodi previše rano — milionima godina pre eksplozije — oblak se rasprši i udalji od sistema, pa udarni talas nema šta da pogodi. Da bi omotač ostao dovoljno gust i blizu, transfer mase mora da se dogodi tek nekoliko hiljada godina pre konačne eksplozije jedne zvezde.
Simulation shows shockwaves and ejected matter from a supernova hitting asurrounding shell of material previously ejected. | Credit: ASIAA/Ke-Jung Chen
Tim je pokrenuo stotine kompjuterskih simulacija kako bi modelovao različite konfiguracije i vremenske raspone prenosa mase. Rezultati pokazuju da precizan tajming — gotovo „scenski“ momenat kada pratilac oslobađa ili prima materiju — može objasniti zašto su interaktivne supernove relativno retke uprkos čestoj pojavi binarnih sistema među masivnim zvezdama.
„Otkrili smo da binarne zvezde mogu pripremiti scenu za interaktivne supernove sa izuzetnim tajmingom,“ rekao je Sung-Han Tsai iz ASIAA. „Pratilac pomaže da se formira gust omotač neposredno pre eksplozije, obezbeđujući gorivo za ove kosmičke vatromete.“
Rad pokazuje da postoje različiti putevi do zvezdine smrti: od „običnih“ supernova do interaktivnih eksplozija — a ishod u velikoj meri zavisi od načina života zvezda i vremena masovnog transfera. Studija je objavljena 30. juna u časopisu The Astrophysical Journal Letters.
Pomozite nam da budemo bolji.
