Бели патуљак преживео сопствену експлозију, на запрепашћење астронома

У животу једне звезде налик Сунцу, бели патуљак је њена крајња тачка. Након што таква звезда набубри и постане црвени џин, а затим понестане горива потребног за реакције нуклеарне фузије, звезда избацује своје спољашње слојеве да би формирала планетарну маглину, или омотач дифузног гаса. Како се маглина шири и распршује, за собом оставља инертно језгро звезде, које се назива бели патуљк.

Бели патуљци су величине наше планете, али имају масу која је еквивалентна маси звезде. Као такви, они су густи објекти са гравитацијом која је довољно јака да повуче материјал из било које блиске звезде пратиоца. Када прикупи довољно материјала, бели патуљак експлодира у термонуклеарној детонацији која обично уништава звезду, што научници називају суперновом типа Ај-еј (Ia).

Или су бар тако мислили.

Године 2012, када су астрономи видели како супернова названа 2012З експлодира у спиралној галаксији НГЦ-1309, која је око 120 милиона светлосних година удаљена од Земље у сазвежђу Еридан, свемирски телескоп Хабл брзо је ступио на сцену. Хабл је снимио НГЦ-1309 много пута у годинама пре супернове, а астрономи су успели да идентификују систем звезда који је експлодирао, откривши да садржи белог патуљка који је грабио материјал са старе звезде богате хелијумом, можда црвеног џина.

Ово је био први пут да су научници успели да сниме прогенитора супернове типа Ај-еј. Ипак, изгледало је да нешто није у реду у подацима које је слао Хабл. Не само да су слике показале да је праотац некако преживео експлозију већ је бели патуљак, на неки начин, био још светлији него раније.

„Нико није очекивао да ће видети преживелу звезду која је још сјајнија“, наводи у извештају Кертис Мекали, астрофизичар из Опсерваторије Лас Камбрес са седиштем у Калифорнији. „То је била права загонетка.“

Астрономи су идентификовали оно за шта сумњају да су неуспеле супернове типа Ај-еј које за собом остављају остатке „зомби“ звезда – феномен који се назива супернове типа Ај-еј-икс. Једна од најзначајнијих таквих супернова била је СН-2008 икс, која је експлодирала у галаксији УГЦ-12682 удаљеној око 69 милиона светлосних година од Земље у сазвежђу Пегаза. Међутим, на основу слика снимљених пре и после супернове, астрономи су први пут потврдили да је експлодирајућа звезда преживела.

Мекали и његове колеге, након што су проучавали СН-2012З, имају делимичну теорију о томе шта се догодило. Истраживачи претпостављају да термонуклеарна експлозија није била довољно снажна да потпуно разнесе белог патуљка, и да је велики део крхотина пао назад на звезду. Научници очекују да ће се током времена звезда вратити у првобитно стање мировања.

Преживели бели патуљак можда сија светлије него раније због светлости из бројних извора, укључујући и сам светлећи везани остатак, звезду пратиоца загрејану шоком која је примила највећи удар експлозије и расути радиоактивни материјала који се распршио у свемир током експлозије.

Обично се светлост супернове типа Ај-еј покреће радиоактивним распадом изотопа кобалта-56 и кобалта-57 у материјалу који је изнет у свемир. (Изотопи су варијанте атома који имају исти број протона и електрона, али различит број неутрона.) Ови изотопи имају период полураспада од 77 односно 271 дан, тако да се након неколико година већина кобалта распада и светлост супернове драстично бледи.

Међутим, СН-2012З бледи много спорије, тако да ако је радиоактивни распад примарни извор светлости, то мора да буде изотоп са много дужим полуживотом. Мекалијев тим предлаже гвожђе-55, које има полуживот од 2,7 година.

Зашто је СН-2012З претрпео ову неуспелу супернову, уместо да се уништи у типичном типу Ај-еј, остаје мистерија.