Prima dovadă a unei „duble detonații” stelare, surprinsă într-o imagine uluitoare. Un pas major în înțelegerea exploziei supernovelor de tip Ia

Supernovele de tip Ia i-au fascinat pe astronomi timp de decenii. Aceste explozii stelare violente joacă un rol crucial în înțelegerea universului, în special în măsurarea distanțelor cosmice. Cu toate acestea, mecanismul exact al producerii lor a rămas, până recent, parțial misterios. Astăzi, o echipă de astronomi a atins o piatră de hotar majoră, furnizând primele dovezi solide ale fenomenului cunoscut sub numele de „dublă detonație” – un scenariu teoretic de lungă durată care, în sfârșit, aruncă lumină asupra acestor cataclisme cosmice.

Pentru a înțelege semnificația acestei descoperiri, trebuie să explorăm natura supernovelor de tip Ia. Spre deosebire de stelele masive care explodează la finalul vieții lor, stele precum Soarele nostru nu pot deveni supernove – nu au masa suficientă. După ce își consumă combustibilul nuclear, Soarele se va transforma într-o gigantă roșie, apoi într-o pitică albă – un nucleu dens, format în principal din carbon și oxigen.

Unele dintre aceste pitice albe fac parte din sisteme binare, în care „fură” materie (hidrogen sau heliu) de la o stea însoțitoare. Dacă acumularea de masă le duce aproape de limita Chandrasekhar – aproximativ 1,4 mase solare – presiunea devine atât de mare încât declanșează o explozie termonucleară devastatoare: supernova de tip Ia. Aceste evenimente au o luminozitate aproape constantă, ceea ce le face instrumente ideale pentru măsurarea distanțelor în univers și, implicit, pentru studiul expansiunii cosmice.

Totuși, nu toate supernovele de acest tip respectă scenariul „clasic”. Un model alternativ, propus de decenii, sugerează un mecanism mai complex: dubla detonație. Potrivit acestei ipoteze, un strat de heliu acumulat la suprafața piticei albe poate deveni instabil și exploda primul. Această explozie inițială generează unde de șoc care pătrund în stea, declanșând o a doua detonație, de data aceasta în nucleul bogat în carbon și oxigen. Rezultatul: steaua este complet distrusă într-o dublă explozie. Acest model ar putea explica anumite supernove observate sub limita Chandrasekhar, precum și varietatea lor în luminozitate și spectru. Până acum, însă, lipseau dovezile directe.

Aici intervine telescopul Very Large Telescope (VLT) al Observatorului European Austral. Studiind rămășițele unei supernove vechi de secole – SNR 0509-67.5 – astronomii au identificat două straturi distincte de calciu, dispuse exact așa cum prevede teoria dublei detonații: un strat exterior provenind din explozia de heliu și un strat interior rezultat din a doua detonare. Această observație reprezintă prima dovadă concretă că dubla detonație nu este doar o ipoteză teoretică, ci un fenomen real.

Priyam Das, doctorand la Universitatea New South Wales și coautor al studiului publicat în Nature Astronomy, subliniază că „aceste rezultate oferă o indicație clară că piticele albe pot exploda chiar înainte de a atinge celebra limită Chandrasekhar”.

Implicațiile sunt deosebit de importante. Fiabilitatea măsurătorilor cosmologice depinde de presupunerea că supernovele de tip Ia au o luminozitate standard sau pot fi calibrate cu precizie. O mai bună înțelegere a mecanismelor diverse care le provoacă va permite o corecție mai exactă a diferențelor, îmbunătățind astfel estimările privind distanțele cosmice. Acest lucru este esențial în cercetările despre expansiunea universului, despre energia întunecată și despre soarta finală a cosmosului.

Pe lângă aspectele cosmologice, studiul are implicații fundamentale în fizica stelelor compacte, în nucleosinteză (formarea elementelor chimice în stele) și în înțelegerea proceselor termonucleare extreme.

Supernovele de tip Ia nu sunt doar spectacole vizuale grandioase – ele sunt martori ai istoriei universului. Fiecare progres în descifrarea mecanismelor lor aduce cu sine o mai bună înțelegere a cosmosului. Datorită unor instrumente moderne precum VLT, astronomii încep să pătrundă în profunzimea acestor fenomene stelare, iar confirmarea scenariului dublei detonații reprezintă o veritabilă piatră de hotar. Ea deschide calea către noi cercetări asupra diversității exploziilor stelare și asupra rolului lor în dinamica universului.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România