Apa yang terjadi 400 tahun lalu untuk menciptakan sisa supernova yang sangat indah ini - dan adakah dua penyebab atau hanya satu? Pandangan Teleskop Luar Angkasa Hubble dari sisa-sisa Tipe Ia telah membantu para astronom memecahkan misteri yang sudah lama ada pada jenis bintang yang menyebabkan beberapa supernova, yang dikenal sebagai nenek moyang.
"Sampai saat ini kami belum benar-benar tahu dari mana jenis supernova ini berasal, meskipun telah mempelajarinya selama beberapa dekade," kata Ashley Pagnotta dari Louisiana State University, berbicara pada konferensi pers di pertemuan American Astronomical Society pada hari Rabu. "Tetapi kita sekarang dapat mengatakan bahwa kita memiliki identifikasi definitif pertama dari leluhur Tipe 1a, dan kita tahu yang ini pasti memiliki leluhur leluhur ganda - itu adalah satu-satunya pilihan."
Sisa supernova ini yang memiliki nama seperti nomor telepon SNR 0509-67.5, berjarak 170.000 tahun cahaya di galaksi Awan Magellan Besar.
Para astronom telah lama menduga bahwa dua bintang bertanggung jawab atas ledakan itu - seperti halnya dengan supernova tipe 1a yang paling banyak - tetapi tidak yakin apa yang memicu ledakan itu. Satu penjelasan bisa jadi itu disebabkan oleh perpindahan massa dari bintang pengiring di mana bintang terdekat menumpahkan material ke pengiring kurcaci putih, memicu reaksi berantai yang menyebabkan salah satu ledakan paling kuat di alam semesta. Ini dikenal sebagai jalur 'degenerasi tunggal' - yang tampaknya merupakan penjelasan yang paling masuk akal, umum, dan paling disukai untuk banyak supernova Tipe 1a.
Pilihan lainnya adalah tabrakan dua kurcaci putih, yang dikenal sebagai ‘double-degenerate, yang tampaknya menjadi penjelasan yang kurang umum dan tidak banyak diterima untuk supernova. Bagi banyak ahli astrofisika, skenario merger tampaknya lebih kecil kemungkinannya karena terlalu sedikit sistem kerdil putih-ganda yang tampak ada; memang, tampaknya ada beberapa yang telah ditemukan sejauh ini.
Masalah dengan SNR 0509-67.5 adalah bahwa para astronom tidak dapat menemukan sisa bintang pendamping itu. Itu sebabnya skenario degenerasi ganda dipertimbangkan, seperti dalam kasus itu, tidak akan ada yang tersisa karena kedua kurcaci putih dikonsumsi dalam ledakan. Dalam kasus satu nenek moyang tunggal, bintang katai non-putih akan tetap berada di dekat lokasi ledakan dan masih akan terlihat sangat banyak seperti sebelum ledakan.
Oleh karena itu, cara yang mungkin untuk membedakan antara berbagai model nenek moyang adalah dengan melihat ke dalam di tengah-tengah sisa-sisa supernova tua untuk mencari mantan bintang.
"Kami tahu Hubble memiliki kepekaan yang diperlukan untuk mendeteksi sisa-sisa kerdil putih yang bisa menyebabkan ledakan seperti itu," kata pemimpin investigasi Bradley Schaefer dari LSU. "Logikanya di sini sama dengan kutipan terkenal dari Sherlock Holmes:‘ ketika Anda telah menghilangkan yang mustahil, apa pun yang tersisa, betapapun mustahil, pastilah kebenarannya. '"
Pada tahun 2010, Schaefer dan Pagnotta sedang mempersiapkan proposal untuk mencari bintang-bintang mantan rekan samar di pusat empat sisa supernova di Awan Magellan Besar ketika mereka melihat foto Astronomi Gambar Hari yang menunjukkan gambar Hubble Space Telescope sudah telah mengambil salah satu sisa target mereka, SNR 0509-67.5.
(Catatan: gambar APOD 12 Januari 2012 adalah SNR 0509-67.5!)
Karena sisa muncul sebagai shell atau gelembung simetris yang bagus, pusat geometris dapat ditentukan secara akurat. Dalam menganalisis secara lebih terperinci wilayah pusat, mereka mendapati bahwa bintang itu benar-benar kosong dari bintang hingga batas objek paling samar yang dapat dideteksi Hubble dalam foto. Usia muda juga berarti bahwa setiap bintang yang masih hidup tidak bergerak jauh dari lokasi ledakan. Mereka mampu mencoret dari daftar semua kemungkinan skenario degenerasi tunggal, dan dibiarkan dengan model degenerasi ganda di mana dua kurcaci putih bertabrakan.
"Karena kita dapat mengecualikan semua kemerosotan tunggal yang mungkin terjadi, kita tahu itu pastilah kemunduran ganda," kata Pagnotta. "Penyebab SNR 0509-67.5 dapat dijelaskan paling baik dengan dua bintang kerdil putih yang mengorbit semakin dekat dan semakin dekat hingga mereka bertabrakan dan meledak."
Pagnotta juga mencatat bahwa supernova ini sebenarnya bukan supernova Tipe 1a yang normal, tetapi sebuah subclass yang disebut 1991t, yang merupakan supernova ekstra terang.
Sebuah makalah pada 2010 oleh Marat Gilfanov dari Max Planck Institute for Astrophysics mengindikasikan bahwa mungkin banyak supernova Tipe 1a disebabkan oleh dua bintang kerdil putih yang bertabrakan, yang merupakan kejutan bagi banyak astronom. Selain itu, review supernova SN 2011fe baru-baru ini, yang meledak pada Agustus 2011, mengeksplorasi kemungkinan nenek moyang ganda yang mengalami degenerasi. Masih ada pertanyaan terbuka apakah merger white dwarf ini adalah katalis utama untuk supernova Tipe Ia di galaksi spiral. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui apakah supernova dalam galaksi spiral disebabkan oleh merger atau campuran dari dua proses.
Schaefer dan Pagnotta berencana untuk melihat sisa-sisa supernova lainnya di Large Magellenic Cloud untuk menguji lebih lanjut pengamatan mereka.
Pagnotta mengkonfirmasi bahwa siapa pun yang memiliki koneksi internet dapat membuat penemuan ini, karena semua gambar Hubble yang tersedia tersedia untuk umum, dan penggunaan data Hubble dipicu oleh APOD.
Sumber: Makalah Ilmiah oleh Bradley E. Schaefer dan Ashley Pagnotta (dokumen PDF), HubbleSite, briefing pers AAS
