Astrofysikere har fundet en overraskende mangfoldighed på måderne, hvorpå hvide dværgstjerner eksploderer i et dybt rum efter at have vurderet næsten 4.000 sådanne begivenheder, der er fanget i detaljer ved en næste gen astronomisk himmelundersøgelse. Deres fund kan hjælpe os med at måle afstand i universet mere og fremme vores viden om “mørk energi.”
De dramatiske eksplosioner af hvide dværgstjerner i enderne af deres liv har i årtier spillet en central rolle i studiet af mørk energi – den mystiske kraft, der er ansvarlig for den accelererende udvidelse af universet. De giver også oprindelsen af mange elementer i vores periodiske tabel, såsom titanium, jern og nikkel, som dannes under de ekstremt tætte og varme forhold, der findes under deres eksplosioner.
En vigtig milepæl er opnået i vores forståelse af disse eksplosive transienter med frigivelsen af et større datasæt og tilknyttede 21 publikationer i en Astronomi og astrofysik Specialudgave.
Dette unikke datasæt på næsten 4.000 nærliggende supernovaer er mange gange større end tidligere lignende prøver og har muliggjort afgørende gennembrud i at forstå, hvordan disse hvide dværge eksploderer. Prøven blev opnået af Zwicky Pasient Facility (ZTF), en CALTech-ledet Astronomical Sky Survey, med nøgleinddragelse af forskere ved Trinity College Dublin, ledet af prof. Kate Maguire i School of Physics.
“Takket være ZTFs unikke evne til at scanne himlen hurtigt og dybt har det været muligt at opdage nye eksplosioner af stjerner op til en million gange svagere end de svage stjerner, der er synlige for det blotte øje,” siger professor Maguire.
Et af de vigtigste resultater, ledet af gruppen på Trinity, er opdagelsen af, at der er flere eksotiske måder, som hvide dværge kan eksplodere, herunder i kollisioner af to stjerner i lysende stjernernes briller, såvel som kannibalismen af stjerner af deres ledsagere i dobbeltstjernesystemer.
Dette er kun muligt med denne prøve på grund af evnen til at opdage meget svage blips kombineret med store prøvestørrelser. Og den overraskende mangfoldighed kan have konsekvenser for brugen af disse supernovaer til at måle afstande i universet, da begrænsningerne for egenskaberne ved mørk energi afgørende kræver, at disse eksplosioner kan standardiseres.
“Mangfoldigheden af måder, som hvide dværgstjerner kan sprænge, er meget større end tidligere forventet, hvilket resulterer i eksplosioner, der spænder fra at være så svage, at de næppe er synlige for andre, der er lyse nok til at se i mange måneder til år efter,” siger Prof .