เป็นตัวแทนของดาวแคระขาวที่ดึงสสารออกจากดาวข้างเคียงจนกลายเป็นซูเปอร์โนวา ในกรณีล่าสุด ดาวข้างเคียงนั้นเป็นดาวฮีเลียมที่หายาก
เครดิตภาพ: Adam Makarenko/หอดูดาว WM Keck
เป็นครั้งแรกที่มีการค้นพบเส้นปล่อยฮีเลียมที่รุนแรงในสเปกตรัมของซูเปอร์โนวาประเภท Ia ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าดาวแคระขาวที่ระเบิดนั้นมีสหายที่มีฮีเลียมอยู่มาก หลังจากการถกเถียงกันมานานหลายทศวรรษเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้เกิดการระเบิดประเภทนี้ การค้นพบนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าแม้จะมีความสว่างสม่ำเสมอกัน แต่ก็สามารถมีสาเหตุที่แตกต่างกันได้
ก่อนที่เราจะรู้ว่าซูเปอร์โนวาคืออะไร เราได้แยกแยะพวกมันโดยการมีหรือไม่มีเส้นเปล่งแสงในสเปกตรัมของมัน เช่นเดียวกับซุปเปอร์โนวาประเภท I ซุปเปอร์โนวา Ia ไม่มีไฮโดรเจน
ตั้งแต่นั้นมา เราได้เรียนรู้ว่าการระเบิดประเภท Ia เกิดจากเหตุการณ์ความร้อนหนีความร้อนเมื่อดาวแคระขาวมีมวลเกินมวลคงที่สูงสุด แต่แหล่งที่มาของสสารพิเศษนั้นเป็นประเด็นถกเถียงกันอย่างมาก การศึกษาซูเปอร์โนวา 2020eyj ที่รายงานใน Nature ดูเหมือนจะสามารถยุติคำถามนี้ได้ อย่างน้อยก็ในกรณีหนึ่ง
ทฤษฎีหนึ่งของเหตุการณ์ Ia มีดาวแคระขาวอยู่ในวงโคจรคับแคบกับดาวก๊าซธรรมดา แรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของดาวแคระขาวที่มีความหนาแน่นสูงดึงสสารออกจากดาวข้างเคียงจนกระทั่งดาวแคระระเบิดในขนาดที่ขยายใหญ่ขึ้นใหม่- หนึ่งคำอธิบายทางเลือกเสนอว่าดาวแคระขาว 2 ดวงชนกันในรูปแบบที่เล็กกว่าการรวมตัวกันของดาวนิวตรอนเรียกว่ากิโลโนวา
SN 2020eyj ดูเหมือนกับซูเปอร์โนวาประเภท Ia อื่นๆ จนกระทั่งพบองค์ประกอบฮีเลียมเข้มข้นในสเปกตรัม ระบุว่าดาวข้างเคียงนั้นเป็นดาวฮีเลียมที่สูญเสียชั้นนอกของมันไปก่อนที่จะเกิดการระเบิด
“เมื่อเราเห็นสัญญาณของการโต้ตอบที่รุนแรงกับวัสดุจากคู่หู เราก็พยายามตรวจจับมันในการแผ่คลื่นวิทยุด้วย” ดร. เอริค คูล จากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์มกล่าวในคำแถลง- “การตรวจจับทางวิทยุถือเป็นซูเปอร์โนวาประเภท Ia ดวงแรก ซึ่งเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์พยายามทำมานานหลายทศวรรษ”
คาดว่าจะมีสัญญาณวิทยุหากดาวข้างเคียงเป็นดาวธรรมดา การที่ไม่พบพวกมันในการระเบิดครั้งอื่นๆ ได้สนับสนุนทฤษฎีดาวแคระขาวที่ควบรวมกัน
ประชาชนทั่วไปอาจเชื่อมโยงซุปเปอร์โนวากับดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ที่ยุบตัวลงมาเอง ขณะที่เรารออย่างใจจดใจจ่อบีเทลจุสที่จะทำ- อย่างไรก็ตาม การระเบิดของดาวแคระขาวที่เรียกว่า Type Ia ได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญต่อความเข้าใจจักรวาลของเรามากกว่า เนื่องจากคุณสมบัติที่มีประโยชน์เป็นพิเศษคือความสว่างจากภายในที่สม่ำเสมอ ด้วยการวัดความสว่างปรากฏของซูเปอร์โนวาประเภท Ia เราสามารถระบุระยะห่างของพวกมันและระยะทางของกาแลคซีที่พวกมันอยู่ได้ กระบวนการนี้ได้นำไปสู่การปฏิวัติจักรวาลวิทยาครั้งใหญ่ที่สุดในรอบทศวรรษที่ผ่านมา:การค้นพบพลังงานมืด-
ด้วยเหตุนี้ ภารกิจเพื่อทำความเข้าใจสาเหตุของ Type Ias จึงกลายมาเป็นภารกิจที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับดาราศาสตร์ฟิสิกส์ แต่ภารกิจไม่ใช่เรื่องง่าย
เมื่อพบซูเปอร์โนวาประเภทอื่น เราสามารถมองย้อนกลับไปผ่านภาพถ่ายที่เก็บถาวรเพื่อค้นหาดาวฤกษ์ที่กำเนิดมันขึ้นมา ไม่สามารถระบุตัวตนได้เสมอไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดาราจักรดังกล่าวอยู่ห่างจากดาราจักรมากพอสมควร แต่ก็มีตัวอย่างเพียงพอได้ถูกค้นพบแล้วเพื่อยืนยันความคาดหวังของเราเกี่ยวกับดวงดาวที่ทำให้เกิดเหตุการณ์เหล่านี้
ในทางกลับกัน ดาวแคระขาวที่ทำให้เกิดการระเบิดประเภท Ia นั้นจางหายไปจนไม่ปรากฏขึ้นในภาพก่อนและหลัง แม้แต่ดาวข้างเคียงก็อาจไม่สามารถมองเห็นได้และแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะระบุได้ว่ามีอยู่หรือไม่ ดังนั้น สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับเหตุการณ์ประเภท Ia จึงมาจากการผสมผสานระหว่างการสร้างแบบจำลองทางทฤษฎี และจังหวะแห่งโชคเป็นครั้งคราว เช่น อุกกาบาตที่อาจก่อตัวในตื่นจากหนึ่ง- SN 2020eyj อาจเป็นช่วงที่โชคดีอีกครั้ง
อาจคิดว่าเนื่องจากซูเปอร์โนวาประเภท Ia มีความสว่างภายในเท่ากัน พวกมันก็อาจมีสาเหตุเดียวกันเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เส้นฮีเลียมของ SN 2020eyj พิสูจน์หักล้างสิ่งนี้ “เห็นได้ชัดว่านี่เป็นซูเปอร์โนวาประเภท Ia ที่ผิดปกติมาก แต่ก็ยังเกี่ยวข้องกับซุปเปอร์โนวาที่เราใช้วัดการขยายตัวของเอกภพ” โจเอล โจแฮนสันกล่าว ซูเปอร์โนวานี้บอกเราว่ามีวิธีที่แตกต่างกันมากมายในการทำให้เกิดการระเบิดของดาวแคระขาว
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในธรรมชาติ-
