Układ gwiazd U Scorpii jest na najlepszej drodze by stać się supernową. Stanie się to za jakieś 700 tysięcy lat – wynika z badań zaprezentowanych na konferencji The Physics of Cataclysmic Variables and Related Objects w Getyndze.

Jednymi z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie są wybuchy supernowych. Jedna gwiazda potrafi wtedy świecić z jasnością podobną do jasności całej galaktyki zawierającej około miliarda gwiazd.

Szczególnym zainsteresowaniem wśród astronomów cieszą się supernowe typu Ia. Są to układy podwójne, w których jeden ze składników jest białym karłem, a drugi – zwykłą gwiazdą. Biały karzeł to końcowy etap ewolucji gwiazd podobnych do Słońca. Jest obiektem wielkości Ziemi, lecz znacznie od niej cięższym, a przez to bardzo gęstym.

Na początku XX wieku Subrahmanyan Chandrasekhar udowodnił, że białe karły nie mogą być cięższe niż 1,44 masy Słońca. Gwiazdy masywniejsze od tej granicy tworzą już na końcu swojej ewolucji nie białe karły, lecz gwiazdy neutronowe i czarne dziury.

W układach podwójnych biały karzeł o masie mniejszej od granicy Chandrasekhara może jednak ściągać gaz ze swego towarzysza. Nowa materia może spowodować, że biały karzeł przekroczy krytyczną granicę 1,44 masy Słońca i eksploduje w ogromnym wybuchu supernowej typu Ia. Ponieważ zawsze wybucha obiekt o takiej samej masie i w taki sam sposób, wybuchy wszystkich supernowych Ia są do siebie bardzo podobne, a przez to są wykorzystywane przez astronomów do mierzenia odległości we Wszechświecie.

Według naszej obecnej wiedzy, układami które eksplodują jako supernowe, są tzw. nowe powrotne. Są to gwiazdy zmienne, które wybuchają zwiększając swoją jasność kilkaset razy co jakieś kilkadziesiąt lat. Aby wyprodukować tak częste i silne wybuchy, biały karzeł w układzie podwójnym powinien mieć masę bliską 1,44 mas Słońca.

Jednym z takich układów, o nazwie U Scorpii, zajęła się grupa pod kierunkiem T. Thoroughgooda z University of Sheffield w Wielkiej Brytanii. Wyniki swoich spektroskopowych obserwacji zaprezentowała na konferencji The Physics of Cataclysmic Variables and Related Objects.

Obserwacje te pozwoliły określić masy składników układu podwójnego i oszacować tempo utraty masy przez normalną gwiazdę. Okazało się, że biały karzeł ma masę 1,55 +/- 0,24 masy Słońca, co już jest wartością większą od granicy Chandrasekhara. Uwzględniając błąd obserwacji, wydaje się, że minimalna masa białego karła w układzie U Scorpii wynosi 1,31 masy Słońca. Biorąc pod uwagę, że jego masa przyrasta w tempie jednej dziesięciomilionowej części masy Słońca na rok, U Scorpii wybuchnie jako supernowa za około 700 tysięcy lat.

Autor

Marcin Marszałek