Группа астрономов во главе с доктором Иво Зейтензалом из Австралийского национального университета (ANU) обнаружила слабое послесвечение сверхновой звезды и обнаружила, что она питается от радиоактивного кобальта-57.Это открытие дает важные новые ключи к разгадке причин возникновения сверхновых типа Ia, которые астрономы используют для измерения огромных расстояний во Вселенной.Д-р Зайтензал сказал, что открытие отпечатков пальцев кобальта-57 в сверхновой типа Ia дало представление о взорвавшейся звезде и предположило, что она находится в верхней части своего диапазона веса.«Этот взрыв предполагал, что это была звезда, крадущая материю у орбитального партнера, пока она не стала настолько массивной, что ее углеродное ядро загорелось и вызвало взрыв», — сказал доктор Зайтензал, астроном из Исследовательской школы астрономии и астрофизики ANU.
«Это захватывающе, потому что существуют противоречивые теории о том, что вызывает сверхновые типа Ia.«Мне любопытно, что мы до сих пор не знаем точно, что это за вещи, хотя они так важны для космологии».Сверхновые типа Ia — это взрывы, которые можно увидеть даже в далеких галактиках, и они помогают астрономам изучать крупномасштабную структуру Вселенной. В течение нескольких недель после взрыва они могут затмить миллиарды других звезд в своей галактике, и делать это предсказуемым образом, что делает их надежным космическим маяком.
Астрономы полагают, что сверхновые типа Ia возникают, когда вещество падает на старую белую карликовую звезду и увеличивает ее массу за порог, при котором углеродное ядро загорается и запускает взрыв звезды.Однако было неясно, медленно ли эта звезда всасывала материю из звезды-компаньона, или столкновение между двумя меньшими звездами подтолкнуло систему к краю.В случае столкновения теории предполагают, что белый карлик может быть в 1,1 раза больше массы Солнца при взрыве, но это открытие указывало на более тяжелую звезду, около 1,4 солнечной массы, что подтверждает модель медленного всасывания. Команда из Австралии и США рассчитала массу звезды по изотопам кобальта, образовавшимся в результате ядерного синтеза в сверхновой.
Когда ядро загорается, углерод и кислород сливаются с образованием большого количества радиоактивного кобальта-56, радиоактивный распад которого на железо-56 с периодом полураспада 77 дней обеспечивает максимальную яркость сверхновой.Однако доктор Зайтензал считал, что следы кобальта-57 также должны быть созданы, и точное количество будет различать взрыв с массой 1,1 и 1,4 солнечной массы.«Это не кажется большой разницей, но она составляет в 100 раз большую плотность в ядре звезды, что означает, что создается гораздо больше кобальта-57».
Даже в этом случае количество кобальта-57 крошечное, поэтому команде потребовалось терпение, чтобы увидеть его в ярком свете кобальта-56. Более длительный период полураспада кобальта-57, 270 дней, означает, что он продолжает светиться после того, как кобальт-56 вымер через пару лет.Международная группа наблюдала за сверхновой в течение 1055 дней после взрыва с помощью космического телескопа Хаббл и обнаружила устойчивое свечение после того, как кобальт-56 исчез, что соответствовало предсказаниям доктора Зайтензала от 2009 года.«Я скептически относился к тому, будут ли при моей жизни обнаружены ключи к разгадке присутствия кобальта-57 в сверхновых типа Ia», — сказал Зайтенцаль.
«Я абсолютно взволнован тем, что сейчас, всего через семь лет после наших предсказаний, космический телескоп Хаббл позволил нам сделать эти невероятно слабые наблюдения и подтвердил правоту теории», — сказал он.