Co to jest wybuch węglowy?
Wybuch węglowy (ang. carbon detonation) to gwałtowna, niekontrolowana reakcja termojądrowa węglowo-tlenowego jądra białego karła, prowadząca do całkowitego zniszczenia gwiazdy w eksplozji supernowej typu Ia. Jest to jeden z najbardziej energetycznych procesów we Wszechświecie – w ciągu kilku sekund wydziela się energia równa emisji słonecznej przez miliardy lat.
W białym karle z masą przekraczającą limit Chandrasekhara (ok. 1,44 masy Słońca) wzrost ciśnienia i temperatury w jądrze osiąga próg inicjacji reakcji C-12 + C-12. Detonacja zaczyna się centralnie lub od punktu w pobliżu centrum i przechodzi w naddźwiękową falę detonacyjną przemiatającą całą gwiazdę. W ciągu sekund spala się od 0,5 do 1,0 masy Słońca materii jądrowej, syntetyzując głównie Nikiel-56 (rozpadający się przez Kobalt-56 do Żelaza-56) – stąd charakterystyczny widmowy podpis Fe w supernowych Ia. Model deflagracyjno-detonacyjny (DDT) wyjaśnia obserwowane widma lepiej niż czysta detonacja czy czysta deflagracja.
Supernowe Ia z wybuchem węglowym są tzw. standardowymi świecami kosmologii – ich absolutna jasność jest niemal stała i znana, co pozwala mierzyć odległości kosmologiczne z dużą precyzją. Obserwacje supernowych Ia przez Perla, Schmidta i Riessa (Nagroda Nobla 2011) doprowadziły do odkrycia przyspieszonej ekspansji Wszechświata i ciemnej energii. Wybuch węglowy jest zatem nie tylko dramatycznym zdarzeniem astrofizycznym, ale też fundamentem współczesnej kosmologii.