Asteroizii sau planetele ar putea declanșa o supernova

Câțiva asteroizi sau planete bine țintiți ar putea fi tot ce este nevoie pentru a face o stea să explodeze.

O mână de impacturi de la resturile stâncoase din atmosfera unei pitici albe, nucleul unei stele moarte de mult timp, ar putea declanșa o explozie puternică cunoscută sub numele de supernova de tip 1a. Propunerea, raportată online la 1 februarie pe arXiv.org, sugerează o nouă modalitate de a crea acest tip de supernovă, ale cărei origini sunt încă amplu dezbătute.

Deși mecanismele exacte care ar putea distruge pitica albă nu sunt clare, „ideea nu este pură speculație”, spune Rosanne Di Stefano, astrofizician la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică și autor principal al lucrării. Astronomii știu că material stâncos plouă pe pitici albe. Atmosfera multora dintre aceste stele este împletită cu elemente precum carbonul și siliciul care ar fi trebuit să se afunde rapid adânc în stele. Deoarece cercetătorii pot vedea în continuare acești atomi, trebuie să existe o aprovizionare constantă de material, cel mai probabil de la asteroizii care rătăcesc prea aproape.

Majoritatea asteroizilor vor fi sfâșiați de gravitația piticii albe într-un disc de resturi învolburate, care plouă încet pe stele. Dar Di Stefano și colegii sugerează că ocazional câțiva asteroizi intacți, sau chiar o planetă mică, ar putea lovi direct pitica albă. Afluxul de material ar putea declanșa fuziunea termonucleară în atmosfera stelei, care trimite o undă de șoc prin stea, ducând la distrugerea acesteia.

„Este o idee intrigantă”, spune Christopher Stockdale, astrofizician la Universitatea Marquette din Milwaukee, Wisconsin.

Piticele albe explodează atunci când masa lor depășește un prag cunoscut sub numele de limită Chandrasekhar, care este de aproximativ 1,4 ori masa soarelui. Dincolo de acest punct, steaua nu-și mai poate suporta propria greutate. Însă astronomii dezbat cum piticile albe trec de această limită. O idee este că o pitică albă ar putea fura gaz de la un însoțitor stelar. Alternativ, două pitice albe blocate pe orbită una în jurul celeilalte ar putea spirala împreună și se pot ciocni, distrugându-se în acest proces. Dar astronomii nu pot găsi stele însoțitoare în imaginile preexplozie. Și nu par să existe suficiente pitice albe binare cu masa totală potrivită pentru a declanșa o supernova.

Di Stefano spune că, deși este posibil ca un asteroid sau o planetă să cadă pe o pitică albă să fie suficient pentru a împinge steaua peste limită, este mai probabil să declanșeze o explozie termonucleară în heliul care învelește o stea cu masă mai mică. Astronomii au căutat moduri în care o pitică albă de masă mică ar putea exploda, deoarece pare să existe o lipsă de pitice albe în apropierea limitei Chandrasekhar.

„Este bine să gândim în afara cutiei”, spune Adam Burrows, astrofizician la Universitatea Princeton. Dar există o mulțime de întrebări deschise. În primul rând, nu este clar că asteroizii sau planetele mari vor supraviețui călătoriei către pitica albă fără a fi rupte mai întâi. De asemenea, fizica din spatele a ceea ce ar putea conduce explozia nu este concretizată. „Este o speculație interesantă”, spune el, „care nu este încă fundamentată”.

Di Stefano recunoaște că există o mulțime de necunoscute. „Ipoteza noastră este doar punctul de început pentru multă muncă”, spune ea. Observațiile cu telescoape viitoare, cum ar fi Telescopul Large Synoptic Survey, ar putea detecta erupții din impact, ceea ce ar putea permite cercetătorilor să se ocupe mai bine de ce tipuri de obiecte, dacă există, lovesc piticile albe înainte de a fi rupte. Nu ar fi nevoie de multe. Chiar dacă doar unul din 10 milioane sau 100 de milioane de impact detonează steaua, spune ea, asta ar putea contribui substanțial la populația de supernove.