Význam pozorování supernov typu Ia

Supernova 2011fe objevená 23. 8. dosáhla jasnosti 10 mag a zdá se, že dosáhla maxima jasnosti. Astronomické observatoře i amatérští astronomové z celého světa na ni už dva týdny zaměřují svou pozornost a pečlivě sledují vývoj její jasnosti i jejího spektra. Standardnost nebo nestandardnost chování supernovy může potvrdit nebo zpochybnit současné astrofyzikální teorie.

Supernova 2011fe v galaxii M 101 patří do třídy Ia. O těchto supernovách toho stále ještě víme málo. Obecně je přijímána představa, že vznikají z těsných dvojhvězd, jejichž jednu složku tvoří bílý trpaslík a druhá složka je ve fázi červeného obra. Bílý trpaslík a červený obr jsou tak blízko sebe, že červený obr vyplňuje svůj Rocheův lalok. Během času bílý trpaslík postupně získá od červeného obra velké množství hmoty (vodíku z jeho vnějších vrstev), která se hromadí na povrchu bílého trpaslíka. Zpočátku se nic zvláštního neděje, ale po překročení Chandrasekharovy meze nastane bouřlivá termojaderná syntéza helia z nahromaděného vodíku. Syntéza se šíří odspoda směrem k povrchu. Rychlost šíření syntézy je menší, než rychlost zvuku ve vodíku nahromaděném na bílém trpaslíku. Tomuto způsobu zapálení se říká deflagrační plamen. Deflagrační plamen postupně zapaluje vyšší vrstvy. Po několika sekundách se však za nejasných okolností urychlí na supersonickou rychlost (dojde k detonaci) a celá hvězda je zničena.

Uvolněná energie je tak velká, že svítivost supernovy překročí svítivost celé galaxie, ve které se nachází.

Protože k zapálení deflagračního plamene dojde vždy v okamžiku, kdy má hvězda hmotnost rovnou Chandrasekharově mezi (1,44 hmotnosti Slunce), je výbuch supernov typu Ia přibližně stejně silný. To znamená, že podle jejich zdánlivé jasnosti lze určit, jak jsou od nás daleko. Supernovy typu Ia jsou považovány za standardní svíčky – něco, podle čeho lze měřit svítivost a zprostředkovaně také vzdálenost. Na supernovách typu Ia je postavena většina našich představ o vesmíru a jeho struktuře. Někteří astronomové mají zato, přes supernovy typu Ia vede cesta k odhalení záhady temné hmoty a temné energie. Tato záhada je dnes jednou z největších otázek astrofyziky.

Tato supernova je poměrně blízká a jasná. Její jasnost lze měřit přesněji. Lze ji pozorovat i středně velkými dalekohledy. I velké dalekohledy s průměrem objektivu řádu metrů jsou nasazeny k pozorování SN 2011fe; přerušují svoje dlouhodobé pozorovací programy. Případné abnormality v chování této supernovy mohou vést k revizi nejen teorií týkajících se supernov typu Ia, ale také kosmologických teorií – zjistí-li se, že supernova je v podstatně jiné vzdálenosti, než se dosud myslelo.