Με βάση τα αποτελέσματα μιας έρευνας ακτινικής ταχύτητας, ο Warren Brown, (Smithsonian Astrophysical Observatory) και η ομάδα του έχουν τοποθετήσει μερικά ακόμη κομμάτια στο παζλ των σουπερνόβα.
Οι σουπερνόβα έχουν πολλές γεύσεις. Έχουμε επίσης σουπερνόβα τύπου II που πιστεύεται ότι είναι η βασική κατάρρευση μεμονωμένων, εξαιρετικά μαζικών αστεριών. Υπάρχουν επίσης υπερφωτεινές σουπερνόβες, οι οποίες μπορεί να είναι η εκρηκτική μετατροπή ενός αστέρα νετρονίου σε αστέρι κουάρκ, και τελικά τα αδέσποτα ξαδέλφια της δέσμης, οι υποφωτισμένες υπερφωτισμένες με χαμηλή απόδοση.
Τα υποβρύχια σουπερνόβα είναι ένας σπάνιος τύπος έκρηξης σουπερνόβα 10–100 φορές λιγότερο φωτεινός από έναν κανονικό SN Type Ia και εκτοξεύουν μόνο 20% όσο περισσότερο. Ο Μπράουν και η ομάδα του ερευνούν τη σχέση μεταξύ υποβρύχιων σουπερνόβα και συγχωνευμένων ζευγών λευκών νάνων.
Στη δεκαετία του 1980, με βάση τη θεωρητική μας κατανόηση της αστρικής και δυαδικής εξέλιξης, προέβλεπε ότι θα υπήρχαν πολλοί στενοί διπλοί λευκοί νάνοι. Ωστόσο, μόλις το 1988 ανακαλύφθηκε το πρώτο.
Ο τρόπος για να βρείτε στενούς διπλούς λευκούς νάνους είναι να πάρετε φάσματα υψηλής ανάλυσης της γραμμής απορρόφησης Η-άλφα ενός λευκού νάνου σε αρκετές διαφορετικές χρονικές στιγμές και να αναζητήσετε παραλλαγές που προκαλούνται από την τροχιακή κίνηση του λευκού νάνου γύρω από ένα αόρατο (dimmer) σύντροφος. Οι πρώτες συστηματικές αναζητήσεις δεν ήταν πολύ επιτυχημένες. Βρέθηκε μόνο ένα σύστημα. Στη συνέχεια, κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990, ο Tom Marsh και οι συνεργάτες του συγκέντρωσαν την αναζήτησή τους σε λευκούς νάνους χαμηλής μάζας, οι οποίοι, με βάση τις τρέχουσες θεωρίες, μπορούσαν να διαμορφωθούν σε ένα δυαδικό σύστημα. Με αυτόν τον τρόπο βρέθηκαν δώδεκα περισσότερα συστήματα.
Οι λευκοί νάνοι εξαιρετικά χαμηλής μάζας (ELM) με λιγότερες από 0,3 ηλιακές μάζες είναι τα απομεινάρια των αστεριών που ποτέ δεν ανάβουν ήλιο στους πυρήνες τους. Το Σύμπαν δεν είναι αρκετά μεγάλο για να παράγει ELM WDs με την εξέλιξη ενός αστέρα. Ως εκ τούτου, τα ELM WDs πρέπει να υποστούν σημαντική απώλεια μάζας κάποια στιγμή στην εξέλιξή τους. Η παραγωγή WD με 0,2 ηλιακές μάζες πιθανότατα απαιτεί συμπαγή δυαδικά συστήματα.
«Αυτοί οι λευκοί νάνοι έχουν περάσει από ένα δραματικό πρόγραμμα απώλειας βάρους», δήλωσε ο Carlos Allende Prieto, αστρονόμος στο Instituto de Astrofisica de Canarias στην Ισπανία και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Αυτά τα αστέρια βρίσκονται σε τόσο κοντινές τροχιές που οι παλιρροιακές δυνάμεις, όπως αυτές που ταλαντεύονται τους ωκεανούς στη Γη, οδήγησαν σε τεράστιες απώλειες μάζας».
Τα δεδομένα παρατήρησης για ELM WDs είναι αρκετά δύσκολο να βρεθούν λόγω της σπανιότητάς τους. Για παράδειγμα, από τα 9316 WD που προσδιορίστηκαν στο Sloan Digital Sky Survey, λιγότερο από 0,2% έχουν μάζες κάτω από 0,3 ηλιακούς.
Τα μισά από τα ζευγάρια που ανακαλύφθηκαν από τον Μπράουν και συνεργάτες συγχωνεύονται και ενδέχεται να εκραγούν ως σουπερνόβα σε 100 εκατομμύρια χρόνια ή περισσότερο.
«Διπλασιάσαμε τον αριθμό των γνωστών, συγχωνευμένων συστημάτων λευκού-νάνου», δήλωσε ο αστρονόμος Smithsonian και συν-συγγραφέας Mukremin Kilic. «Τώρα, μπορούμε να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε πώς σχηματίζονται αυτά τα συστήματα και τι μπορεί να γίνουν στο εγγύς μέλλον.» Σε αντίθεση με τους κανονικούς λευκούς νάνους κατασκευασμένους από άνθρακα και οξυγόνο, αυτοί κατασκευάζονται σχεδόν εξ ολοκλήρου από ήλιο.
«Ο ρυθμός με τον οποίο συγχωνεύονται οι λευκοί νάνοι μας είναι ίδιος με τον ρυθμό των υπο-φωτεινών σουπερνόβα - περίπου ένα κάθε 2.000 χρόνια», εξήγησε ο Μπράουν. «Ενώ δεν μπορούμε να γνωρίζουμε με βεβαιότητα εάν οι συγχωνευμένοι λευκοί νάνοι μας θα εκραγούν ως υποφωτιζόμενοι σουπερνόβα, το γεγονός ότι οι τιμές είναι οι ίδιες είναι εξαιρετικά υποδηλωτικό».
Τουλάχιστον το 25% αυτών των ELM WDs ανήκουν στον παλιό πυκνό δίσκο και τα φωτοστέφανα του Γαλαξία μας. Αυτό βοηθά τους αστρονόμους να γνωρίζουν πού να αναζητήσουν υποβρύχιο SNe και πού είναι απίθανο να τα βρουν, εάν τα μοντέλα είναι σωστά. Εάν η συγχώνευση συστημάτων ELM WD είναι οι πρόγονοι του υποβρύχιου SNe, η επόμενη γενιά ερευνών όπως το Palomar Transient Factory, το Pan-STARRS, το Skymapper και το Τηλεσκόπιο Large Synoptic Survey θα πρέπει να τα βρουν μεταξύ των παλαιότερων πληθυσμών αστεριών τόσο σε ελλειπτικό όσο και σε ελικοειδές. γαλαξίες.
Οι εφημερίδες που ανακοινώνουν την εύρεση τους είναι διαθέσιμες στο διαδίκτυο: http://arxiv.org/abs/1011.3047 και http://arxiv.org/abs/1011.3050.
