Měření vzdáleností ve vesmíru není úkol rozhodně jednoduchý. Astronomové jsou vždy vděčni, když objeví nějakou zákonitost, kterou mohou pro tuto úlohu využít. Mezi ně patří i maximální absolutní jasnost supernov typu Ia. K jejich explozím dochází v dvojhvězdných systémem, kde jednou složkou je bílý trpaslík a druhou normální, nedegenerovaná hvězda. Bílý trpaslík nasává hmotu od svého průvodce. Pokud jeho vlastní hmotnost dosáhne tzv. Chandrasekrahovy meze, tj. 1,4násobku hmotnosti Slunce, dojde ke gravitačnímu kolapsu do neutronové hvězdy.
Přebytek energie je uvolněn ve formě exploze supernovy. Protože k tomuto jevu dojde vždy při dosažení stejné hmotnosti, je absolutní jasnost takové supernovy také stejná. Stačí změřit její jasnost na obloze, přepočítat ji na onu standardní hodnotu a výsledkem je zjištěná vzdálenost hvězdy.
Nyní byla ale pozorována supernova tohoto typu, která výše zmíněná pravidla rozhodně nedodržela. Andrew Howell (University of Toronto) a jeho spolupracovníci publikovali v časopise Nature případ supernovy, hmotnost jejíž původní hvězdy byla mnohem vyšší než je Chandrasekharova mez. To by znamenalo, že minimálně některé supernovy typu Ia nemohou být použity jako „standardní svíčky“.
Astronomové pozorovali supernovu SN 2003fg, která explodovala v galaxie vzdálené 3 miliardy světelných roků. Z analýzy spektra vyplynulo, že množství niklu 56 odpovídá hmotnosti hvězdy rovné 2,1násobku hmotnosti Slunce. Tedy o polovinu více než je příslušná mez. „To nebylo jenom o trochu víc - to bylo velmi přes,“ uvedl Andrew Howell pro NewScientist. „Jsme nuceni říci, že to není chyba měření.“ Vzdálenost supernovy byla nezávisle potvrzena ze světelného spektra mateřské galaxie. Rovněž jasnost supernovy SN 2006fg byla 2,2krát vyšší než je pro typ Ia obvyklé.
Znamená to tedy, že jeden ze základních pilířů současné astronomie je špatný? Vždyť to byly právě supernovy typu Ia, jejichž studium vedlo v roce 1998 k důležitému zjištění, že rychlost rozpínání vesmíru se zvyšuje! Od tohoto faktu se rozvíjí celá řada dalších parametrů současného vesmíru, včetně zastoupení temné hmoty v něm.
Vědci, kteří se studiem supernov a vzdáleností ve vesmíru zabývají, ovšem nepodléhají panice. Jak uvedl například Adam Riess (Space Telescope Science Institute, Baltimore): „Když máme jeden nebo dva podivné případy, není to problém. Museli bychom se více obávat, kdybychom měli 20 takových výstředníků.“ Rovněž autoři nové studie jsou přesvědčeni, že tento případ neukazuje na zkreslené představy o temné hmotě. Je to první takto neobvyklá supernova mezi zhruba 400 velmi dobře popsanými případy.
Howellův tým hodlá i nadále pátrat po dalších případech neobvyklých supernov ať už v existujících archívech dat tak i mezi novými objevy. Zatím se zdá, že by k těmto případům mohlo docházet zejména v galaxiích s množstvím mladých a hmotných hvězd. Pokud se nalezne více případů, bude zde možná celá nová třída explodujících supernov.
Ačkoliv zřejmě tedy není nutno měnit základní poznatky o vesmíru, přesto zůstává mírné znepokojení nad tím, že zatím není známa příčina takto neobvyklého chování. Jednou navrhovaných možností je rychlá rotace trpasličí hvězdy. Přitékající materiál nese velký moment a urychluje rotaci bílého trpaslíka. Vzniká tak dodatečná podpora vůči gravitaci, která hvězdě umožní, aby získala větší množství hmoty dříve, než stejně nakonec podlehne gravitačnímu kolapsu. Astronomové ovšem dosud zcela neprozkoumali a neporozuměli rotaci bílých trpaslíků, proto je tento závěr zatím předčasný.
Zdroj:
Nature
NewScientist.Com
Space.Com
Dešifrovali sme posolstvo supernovy z raného vesmíru
Autor: Dagmar Gregorová (30.10.2009)
Agónie bílého trpaslíka v přímém přenosu
Autor: Stanislav Mihulka (06.10.2009)
Pozůstatek dávné exploze
Autor: Pavel Koten (02.07.2008)
Světelné echo supernov
Autor: Miroslava Hromadová (03.06.2008)
Supernovy v laboratoři
Autor: Miroslava Hromadová (06.09.2007)
Diskuze:
něco mi nesedí,
stan,2006-09-25 11:47:03
vždycky jsem přesvědčován, že základem vědecké teorie je její falzifikovatelnost. Zde je teorie přímo popřena, přesto ale platí dál, jedna vlaštovka jaro nedělá. „Když máme jeden nebo dva podivné případy, není to problém.“ No to nevím, já vidím problém právě v tom no problem.
Nesouhlasím
Pavel,2006-09-25 13:57:40
Otázkou je, jestli ona teorie supernov o sobě tvrdí, že je naprosto přesným popisem supernov vysvětlujícím přesně a do detailů všechny výbuchy supernov, nebo že to je jen teorie přibližná, postihující jen základní rysy většiny výbuchů. V prvním případě by tu teorii i jedno pozorování vyvrátilo, ve druhém případě ne. A naopak toto pozorování umožní do té teorie zahrnout jevy zatím zanedbávané a vybudovat tak teorii přesnější. Smozřejmě, pokud by se takováto pozorování začala hromadít, pak by bylo načase terii přepracovat od základů. Anebo také, pokud by žádným způsoben v rámci této teorie nešlo ono pozorování vysvětlit. Ale tak daleko ten rozpor zatím není.
aha
stan,2006-09-25 15:58:18
takže ty rozlišuješ pravidlo (Chandrasekhzaropva mez) a teorii (vznik supernovy). Jenže mě šlo o větu "Vždyť to byly právě supernovy typu Ia,....že rychlost rozpínání vesmíru se zvyšuje!" podle mého by mělo následovat něco jako úprava tohoto tvrzení.
A pak taky "Museli bychom se více obávat, kdybychom měli 20 takových výstředníků.“ - kde je ta mez pro revizi pravidla a kde je pro revizi teorie a proč tedy nestačí jeden. Z tohohle mám pocit, že všichni akceptují teorii, ale všichni takňák vědí, že není v pořádku, ale radši o tom nemluví. Odborníkům je to jasné, ale já jako laik zase žiju v nejistotě <:-).
Je třeba rozlišovat
Pavel,2006-09-26 07:38:34
Ono je opravdu třeba rozlišovat, co je fundamentální teorie, co je kritický pokus, co je jen souhrn pravidel a co je zobecněné pozorování.
Když pánové Salam a Weinberg (snad ta jména píšu dobře) vymysleli teorii elektroslabých interakcí, předpověděli, že existují intermediální bosony s hmotností asi 90 GeV. V CERNu postavili LEP, jehož hlavním úkolem bylo tyto bosony najít. Kdyby se nenašly, byl byto jednoznačný důkaz, že teorie elektroslabých sil je chybná. Ale ony se našly a tak ta teorie byla potvrzena.
Podobně když pan Michelson (snad to také příliš nekomolím) stavěl svůj interferometr, chtěl tím prokázat existenci éteru. Ale žádný éter nenašel a to byl jeden z podnětů následující "revoluce" ve fyzice.
To, že supernovy typu Ia mají stejnou svítivost byl napřed výsledek pozorování blízkých supernov (ony stejnou svítivost nemají, ale jejich svítivost se dá odvodit dost přesně ze spektra). Pan Chandrasekhar následně vymyslel teorii, která tuto stejnou svítivost vysvětlovala. Tedy to, že věříme tomu, že supernovy typu Ia mají stejnou svítivos, je hlavně výsledek pozorování, ne teoretiských výpočtu. Existují i další známe mechanismy výbuchu supernov, a možná i neznámé, protože jsou vzácné a nebyly ještě pozorované. To může být i případ této supernovy. Nebo také nemusí - vždyť v článku se píše, že za tu anomálii by mohla rychlá rotace, modely pro hvězdy s rychlou rotací zatím nebyly propočteny.
Zrychlování rozpínání vesmíru bylo odvozeno na základě pozorování několika desítek vzdálených supernov typu Ia. To, že supernovy typu Ia mají stejnou svítivost, bylo odvozeno z pozorování několika set blízkých supernov. Teď se našla jedna, která to nesplňuje. Opravdu si myslíte, že je pravděpodobné, že většina těch vzdálených supernov tvoří onu teď pozorovanou výjimku, a že tedy není možné věřit zrychlování rozpínání vesmíru? To by ti astronomové měli neuvěřitelnou smůlu, že.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
