Konsepsi artis tentang sistem bintang biner yang menghasilkan nova berulang, dan akhirnya, supernova PTF 11kx. (Kredit: Romano Corradi dan Instituto de Astrofísica de Canarias)
Meskipun mereka telah digunakan sebagai "lilin standar" pengukuran jarak kosmik selama beberapa dekade, supernova Tipe Ia dapat dihasilkan dari berbagai jenis sistem bintang, menurut pengamatan terbaru yang dilakukan oleh tim Pabrik Transien Palomar di Berkeley Lab California.
Menilai jarak melintasi ruang intergalaksi dari sini di Bumi tidak mudah. Di dalam Bimasakti - dan bahkan galaksi terdekat - cahaya yang dipancarkan oleh bintang-bintang yang berdenyut secara teratur (disebut variabel Cepheid) dapat digunakan untuk menentukan seberapa jauh suatu wilayah di ruang angkasa. Namun, di luar kelompok galaksi lokal kita sendiri, bintang-bintang individual tidak dapat diselesaikan, dan untuk mengetahui seberapa jauh galaksi jauh, para astronom telah belajar menggunakan cahaya dari objek yang jauh lebih terang: Tipe Ia supernovae, yang dapat menyala dengan kecemerlangan setara dengan 5 miliar Suns.
Supernova Tipe Ia dibuat dari pasangan khusus dua bintang yang mengorbit satu sama lain: satu bahan gambar kerdil putih yang sangat padat dari teman sampai massa kritis - sekitar 40% lebih besar dari Matahari - tercapai. Katai putih berlebih yang tiba-tiba mengalami serangkaian reaksi termonuklir yang cepat, meledak dalam ledakan material dan energi yang sangat terang ... sebuah suar yang terlihat di seluruh Semesta.
Karena energi dan pencahayaan supernova Tipe Ia telah ditemukan sangat konsisten, jarak dapat diukur dengan kecerahannya yang terlihat dari Bumi. Yang redup adalah ketika diamati, semakin jauh galaksinya. Berdasarkan kesamaan yang tampaknya universal ini, diperkirakan bahwa supernova ini harus dibuat dalam situasi yang sangat mirip ... terutama karena tidak ada yang diamati secara langsung - sampai sekarang.
Sebuah tim astronom internasional yang bekerja pada survei kolaboratif Palomar Transient Factory telah mengamati untuk pertama kalinya sepasang bintang pembuat supernova Tipe Ia - disebut sistem nenek moyang - terletak di rasi bintang Lynx. Dinamakan PTF 11kx, sistem tersebut, yang diperkirakan sekitar 600 juta tahun cahaya jauhnya, mengandung bintang kerdil putih dan bintang raksasa merah, sebuah sambungan yang belum pernah terlihat dalam pengamatan sebelumnya (meskipun tidak langsung).
"Ini benar-benar kejutan untuk menemukan bahwa supernova termonuklir, yang semuanya tampak sangat mirip, berasal dari berbagai jenis bintang," kata Andy Howell, staf ilmuwan di Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT) dan rekan penulis pada makalah, yang diterbitkan dalam edisi 24 Agustus Science. "Bagaimana mungkin peristiwa ini terlihat sangat mirip, jika mereka memiliki asal yang berbeda?"
Pengamatan awal PTF 11kx dimungkinkan oleh teleskop robot yang dipasang pada Teleskop Samuel Oschin 48 inci di Palomar Observatory California serta saluran pipa data berkecepatan tinggi yang disediakan oleh NSF, NASA dan Departemen Energi. Supernova diidentifikasi pada 16 Januari 2011 dan didukung oleh data spektrografi berikutnya dari Lick Observatory, ditindaklanjuti dengan pengamatan "darurat" langsung dengan Teleskop Keck di Hawaii.
"Kami pada dasarnya memanggil sesama pengamat UC dan menghentikan pengamatan mereka untuk mendapatkan spektrum waktu kritis," kata Peter Nugent, seorang ilmuwan senior di Lawrence Berkeley National Laboratory dan rekan penulis di atas kertas.
Pengamatan Keck menunjukkan sistem pasca supernova PTF 11kx mengandung awan gas dan debu yang bergerak lambat yang tidak mungkin berasal dari peristiwa supernova baru-baru ini. Sebaliknya, awan - yang terdaftar tinggi kalsium dalam data spektograf Lick - pasti berasal dari peristiwa nova sebelumnya di mana kurcaci putih menyulut sebentar dan meniup lapisan luar atmosfernya. Awan yang mengembang ini kemudian terlihat melambat, kemungkinan karena angin bintang dari raksasa merah pendamping.
(Apa perbedaan antara nova dan supernova? Baca NASA's STEREO Spots a New Nova)
Akhirnya, awan nova yang melambat dipengaruhi oleh ledakan supernova yang bergerak cepat, dibuktikan dengan ledakan mendadak sinyal kalsium yang secara bertahap berkurang dalam dua bulan sejak peristiwa Januari. Akibatnya, ledakan kalsium ini adalah supernova mengenai nova dan menyebabkannya “menyala”.
Pengamatan PTF 11kx menunjukkan bahwa supernova Tipe Ia bisa terjadi dalam sistem nenek moyang di mana katai putih telah mengalami letusan nova, mungkin berulang kali - sebuah skenario yang sebelumnya banyak astronom pikir tidak bisa terjadi. Ini bahkan dapat berarti bahwa PTF 11kx adalah spesies supernova Tipe Ia yang sepenuhnya baru, dan walaupun sebelumnya tidak terlihat dan langka, tidak unik.
Yang berarti "lilin standar" kosmik kita mungkin perlu untuk memotong sumbu mereka.
“Kita tahu bahwa supernova Tipe 1 sedikit bervariasi dari galaksi ke galaksi, dan kami telah mengkalibrasi untuk itu, tetapi pengamatan PTF 11kx ini memberikan penjelasan pertama mengapa ini terjadi,” kata Nugent. "Penemuan ini memberi kita kesempatan untuk memperbaiki dan meningkatkan akurasi pengukuran kosmik kita."
Sumber: Pusat berita Berkeley Lab
Gambar awal: Pengamatan PTF 11kx (BJ Fulton, Las Cumbres Observatory Global Network Telescope) / Kubah Teleskop Samuel Oschin 48 inci di Palomar Observatory. Video: Romano Corradi dan Instituto de Astrofísica de Canarias
