Sulla base dei risultati di un sondaggio sulla velocità radiale, Warren Brown, (Smithsonian Astrophysical Observatory) e il suo team hanno inserito altri pezzi nel puzzle della supernova.
Le supernova sono disponibili in molti gusti. Abbiamo anche supernove di tipo II che si ritiene siano il crollo centrale di singole stelle super-massicce. Ci sono anche supernove super-luminose, che possono essere la conversione esplosiva di una stella di neutroni in una stella di quark, e infine i cugini deboli del gruppo, le supernove poco illuminanti e poco performanti.
Le supernovae poco illuminate sono un raro tipo di esplosione di supernova 10–100 volte meno luminosa di una normale SN di tipo Ia ed espellono solo il 20% della quantità di materia. Brown e il suo team hanno studiato la connessione tra le supernove poco illuminate e la fusione di coppie di nani bianchi.
Negli anni '80, sulla base della nostra comprensione teorica dell'evoluzione stellare e binaria, era previsto che esistessero molte nane bianche doppie vicine. Tuttavia, non è stato fino al 1988 che il primo è stato effettivamente scoperto.
Il modo per trovare doppi nani bianchi vicini è di prendere spettri ad alta risoluzione della linea di assorbimento H-alfa di un nano bianco in diversi momenti e cercare la variazione che è causata dal movimento orbitale del nano bianco attorno a un invisibile (dimmer) compagno. Le prime ricerche sistematiche non ebbero molto successo. È stato trovato un solo sistema. Quindi, negli anni '90, Tom Marsh e i suoi collaboratori hanno concentrato la loro ricerca su nane bianche a bassa massa, che, sulla base delle attuali teorie, potevano solo formarsi in un sistema binario. In questo modo sono stati trovati una dozzina di sistemi in più.
Le nane bianche (WM) a massa estremamente bassa (ELM) con meno di 0,3 masse solari sono i resti di stelle che non hanno mai acceso l'elio nei loro nuclei. L'Universo non è abbastanza vecchio per produrre WD ELM per evoluzione a stella singola. Pertanto, i WD ELM devono subire significative perdite di massa a volte nella loro evoluzione. La produzione di WD con 0,2 masse solari molto probabilmente richiede sistemi binari compatti.
"Questi nani bianchi hanno attraversato un drammatico programma di perdita di peso", ha dichiarato Carlos Allende Prieto, astronomo dell'Instituto de Astrofisica de Canarias in Spagna e coautore dello studio. "Queste stelle sono in orbite così vicine che forze di marea, come quelle che ondeggiano gli oceani sulla Terra, hanno portato a enormi perdite di massa."
I dati osservativi per i WD ELM sono piuttosto difficili da trovare a causa della loro rarità. Ad esempio, dei 9316 WD identificati nello Sloan Digital Sky Survey, meno dello 0,2% ha masse inferiori a 0,3 solari.
La metà delle coppie scoperte da Brown e collaboratori si stanno unendo e potrebbero esplodere come supernova in 100 milioni di anni o più.
"Abbiamo triplicato il numero di sistemi nani bianchi noti, fondendo", ha affermato l'astronomo e coautore Smithsonian Mukremin Kilic. "Ora, possiamo iniziare a capire come si formano questi sistemi e cosa potrebbero diventare nel prossimo futuro." A differenza dei normali nani bianchi fatti di carbonio e ossigeno, questi sono fatti quasi interamente di elio.
"La velocità con cui le nostre nane bianche si stanno fondendo è la stessa delle supernove poco luminose - circa una ogni 2000 anni", ha spiegato Brown. "Sebbene non possiamo sapere con certezza se le nostre nane bianche che si fondono esploderanno come supernove poco luminose, il fatto che i tassi siano gli stessi è altamente suggestivo."
Almeno il 25% di questi ELM WD appartiene al vecchio disco spesso e ai componenti alone della Via Lattea. Questo aiuta gli astronomi a sapere dove cercare SNe poco illuminanti e dove è improbabile che li trovino, se i modelli sono corretti. Se la fusione dei sistemi ELM WD è la progenitrice di SNe poco illuminata, la prossima generazione di sondaggi come la Palomar Transient Factory, Pan-STARRS, Skymapper e il Large Synoptic Survey Telescope dovrebbe trovarli tra le popolazioni più vecchie di stelle sia in forma ellittica che a spirale galassie.
I documenti che annunciano la loro scoperta sono disponibili online all'indirizzo: http://arxiv.org/abs/1011.3047 e http://arxiv.org/abs/1011.3050.
