Supernova tipe 1a digunakan untuk mengukur jarak di Semesta karena mereka meledak dengan kecerahan yang sama, meledak ketika bintang katai putih mengkonsumsi sejumlah material tertentu dari teman biner. Penelitian baru menunjukkan bahwa ledakan supernova Tipe 1a mulai bergelombang dan tidak merata, tetapi ledakan bulat kedua melampaui ledakan pertama yang menghasilkan residu halus. Ini menetapkan batas ketidakpastian pada pengukuran jarak yang menggunakan supernova Tipe 1a.
Para astronom melaporkan temuan-temuan baru yang luar biasa yang menyoroti debat selama satu dekade tentang satu jenis supernova, ledakan yang menandai kematian terakhir bintang: apakah bintang mati dalam luka bakar lambat atau dengan ledakan cepat? Dari pengamatan mereka, para ilmuwan menemukan bahwa materi yang dikeluarkan oleh ledakan menunjukkan asimetri perifer yang signifikan tetapi interior yang hampir bulat, kemungkinan besar menyiratkan bahwa ledakan akhirnya merambat dengan kecepatan supersonik.
Hasil ini dilaporkan hari ini di Science Express, versi online jurnal riset Science, oleh Lifan Wang, Universitas A&M Texas (AS), dan rekannya Dietrich Baade dan Ferdinando Patat dari ESO.
"Hasil kami sangat menyarankan proses ledakan dua tahap dalam jenis supernova," komentar Wang. "Ini adalah temuan penting dengan implikasi potensial dalam kosmologi."
Dengan menggunakan pengamatan terhadap 17 supernova yang dibuat selama lebih dari 10 tahun dengan Teleskop Sangat Besar ESO dan Teleskop Sttove Otto Struve McDonald, para astronom menyimpulkan bentuk dan struktur awan puing yang dibuang dari supernova Tipe Ia. Supernova semacam itu dianggap sebagai hasil ledakan bintang kecil dan padat - kerdil putih - di dalam sistem biner. Saat rekannya terus menerus menumpahkan materi ke katai putih, katai putih mencapai massa kritis, yang menyebabkan ketidakstabilan fatal dan supernova. Tapi apa yang memicu ledakan awal, dan bagaimana ledakan melewati bintang telah lama menjadi masalah pelik.
Supernova yang diamati Wang dan rekan-rekannya terjadi di galaksi yang jauh, dan karena jarak kosmik yang luas tidak dapat dipelajari secara rinci menggunakan teknik pencitraan konvensional, termasuk interferometri. Sebaliknya, tim menentukan bentuk kepompong yang meledak dengan merekam polarisasi cahaya dari bintang-bintang yang sekarat.
Polarimetri bergantung pada fakta bahwa cahaya tersusun dari gelombang elektromagnetik yang berosilasi ke arah tertentu. Refleksi atau hamburan cahaya lebih menyukai orientasi medan listrik dan magnet tertentu daripada yang lain. Inilah sebabnya mengapa kacamata hitam polarisasi dapat menyaring kilatan sinar matahari yang dipantulkan dari kolam. Ketika cahaya menyebar melalui puing-puing supernova yang meluas, ia menyimpan informasi tentang orientasi lapisan hamburan. Jika supernova simetris bulat, semua orientasi akan hadir secara merata dan akan rata-rata, sehingga tidak akan ada polarisasi bersih. Namun, jika shell gas tidak bulat, sedikit polarisasi bersih akan tercetak pada lampu.
"Studi ini dimungkinkan karena polarimetri dapat mengungkap kekuatan penuhnya berkat kekuatan pengumpul cahaya dari Very Large Telescope dan kalibrasi instrumen FORS yang sangat tepat," kata Dietrich Baade.
"Studi kami mengungkapkan bahwa ledakan supernova Tipe Ia benar-benar fenomena tiga dimensi," tambahnya. "Wilayah luar dari awan ledakan adalah asimetris, dengan bahan yang berbeda ditemukan di 'rumpun', sedangkan daerah bagian dalam halus."
Tim peneliti pertama kali melihat asimetri ini pada tahun 2003, sebagai bagian dari kampanye pengamatan yang sama (ESO PR 23/03 dan ESO PR Foto 26/05). Hasil baru yang lebih luas menunjukkan bahwa tingkat polarisasi dan, karenanya, asphericity, berkorelasi dengan kecerahan intrinsik ledakan. Semakin cerah supernova, semakin halus, atau semakin tidak rata, itu.
"Ini memiliki dampak pada penggunaan supernova Tipe Ia sebagai lilin standar," kata Ferdinando Patat. “Supernova semacam ini digunakan untuk mengukur tingkat percepatan ekspansi Semesta, dengan asumsi benda-benda ini berperilaku seragam. Tetapi asimetri dapat menyebabkan dispersi dalam jumlah yang diamati.
"Penemuan kami menempatkan kendala kuat pada setiap model sukses ledakan supernova termonuklir," tambah Wang.
Model telah menyarankan bahwa kekasaran disebabkan oleh proses pembakaran lambat, yang disebut 'deflagration', dan meninggalkan jejak abu yang tidak teratur. Kelancaran daerah bagian dalam bintang yang meledak menyiratkan bahwa pada tahap tertentu, deflagrasi memberi jalan kepada proses yang lebih keras, 'peledakan', yang bergerak dengan kecepatan supersonik - begitu cepat sehingga menghapus semua asimetri dalam abu yang tersisa di belakang oleh pembakaran tahap pertama yang lebih lambat, menghasilkan residu yang lebih halus dan lebih homogen.
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
