Κοιτάξτε πιθανώς το νεότερο αστέρι νετρονίων. Την αναζητούν εδώ και 33 χρόνια

Από τότε που οι αστρονόμοι έγιναν μάρτυρες μιας από τις πιο λαμπερές εκρήξεις άστρων στον νυχτερινό ουρανό,

οδήγησε στη δημιουργία του Supernova 1987A (SN 1987A),έψαχναν για ένα συμπαγές αντικείμενο που πρέπει να σχηματίστηκε στα υπολείμματα της έκρηξης. Επειδή τα σωματίδια γνωστά ως νετρίνα εντοπίστηκαν στη Γη την ημέρα της έκρηξης (23 Φεβρουαρίου 1987), οι αστρονόμοι περίμεναν ότι ένα αστέρι νετρονίων είχε σχηματιστεί στο κέντρο του σουπερνόβα. Αλλά όταν οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να βρουν κανένα στοιχείο για το αστέρι, άρχισαν να αναρωτιούνται αν είχε στη συνέχεια πέσει σε μια μαύρη τρύπα. Για δεκαετίες, η επιστημονική κοινότητα περίμενε με ανυπομονησία ένα σήμα από αυτό το αντικείμενο, το οποίο ήταν κρυμμένο πίσω από ένα πολύ πυκνό σύννεφο σκόνης. 

Πρόσφατα έδωσαν παρατηρήσεις από το ραδιοτηλεσκόπιο ALMAτα πρώτα σημάδια ενός αστέρα νετρονίων που λείπει. Εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης αποκάλυψαν μια καυτή «μπάλα» στον σκονισμένο πυρήνα του SN 1987A, η οποία είναι πιο φωτεινή από το περιβάλλον και αντιστοιχεί στην υποτιθέμενη θέση του αστέρα νετρονίων.

Εικόνες ALMA με εξαιρετικά υψηλήΗ ανάλυση αποκάλυψε μια καυτή «πτώση» στον σκονισμένο πυρήνα της Supernova 1987A (ένθετο), η οποία μπορεί να ήταν η τοποθεσία του αστέρα νετρονίων που λείπει. Το κόκκινο δείχνει σκόνη και δροσερό αέριο στο κέντρο του υπολείμματος σουπερνόβα, που έχουν ληφθεί από ραδιοκύματα από το ALMA. Οι πράσινες και μπλε αποχρώσεις δείχνουν όπου το διευρυνόμενο κύμα κρούσης από το αστέρι που εκρήγνυται συγκρούεται με το δακτύλιο υλικού γύρω από την σουπερνόβα. Το πράσινο αντιπροσωπεύει τη λάμψη του ορατού φωτός που συλλαμβάνεται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA. Το μπλε αντιπροσωπεύει το θερμότερο αέριο και βασίζεται σε δεδομένα από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ της NASA Chandra. Το δαχτυλίδι αρχικά έλαμπε με μια λάμψη φωτός από την αρχική έκρηξη. Τα επόμενα χρόνια, το υλικό του δακτυλίου καθαρίστηκε σημαντικά όταν το κύμα κρούσης της έκρηξης προσέκρουσε σε αυτό. Πίστωση: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), P. Tsigan and R. Indebetow; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton; NASA / ESA

Αν και οι επιστήμονες ήταν ευχαριστημένοι με αυτό το αποτέλεσμα,αναρωτήθηκαν για τη φωτεινότητα ενός αστέρα νετρονίων. Ένα ανιχνευμένο αστέρι νετρονίων θα ήταν πολύ φωτεινό για να υπάρχει. Ωστόσο, μια άλλη ομάδα επιστημόνων δημοσίευσε τότε μια μελέτη που απέδειξε ότι ένα αστέρι νετρονίων μπορεί να είναι πραγματικά τόσο φωτεινό - απλά επειδή είναι τόσο νέο.

Η εικονογράφηση του καλλιτέχνη "Supernova 1987A"δείχνει τις σκονισμένες εσωτερικές περιοχές ενός εκρηγμένου υπολείμματος αστεριού (με κόκκινο χρώμα) όπου μπορεί να κρύβεται ένα αστέρι νετρονίων. Αυτή η εσωτερική περιοχή έρχεται σε αντίθεση με τον εξωτερικό περίβλημα (μπλε), όπου η ενέργεια της σουπερνόβα συγκρούεται (πράσινη) με το περίβλημα αερίου που εκτοξεύεται από το αστέρι πριν από την ισχυρή έκρηξή του. Πίστωση: NRAO / AUI / NSF, B. Saxton.

Μια θεωρητική μελέτη από έναν αστροφυσικό στο Πανεπιστήμιο του Μεξικού υποστηρίζει πλήρως την υπόθεση της ομάδας ALMA - ότι ένα αστέρι νετρονίων τροφοδοτεί ένα σωματίδιο σκόνης.

Παρά την τεράστια πολυπλοκότητα μιας έκρηξης σουπερνόβα και τις ακραίες συνθήκες μέσα σε ένα αστέρι νετρονίων, η ανακάλυψη μιας θερμής συστάδας σκόνης επιβεβαιώνει αρκετές προβλέψεις.

Dani Page, αστροφυσικός στο Εθνικό Αυτόνομο Πανεπιστήμιο του Μεξικού και συγγραφέας της δεύτερης μελέτης

Αυτές οι προβλέψεις ήταν τοποθεσία καιη θερμοκρασία του αστέρα νετρονίων. Σύμφωνα με μοντέλα υπολογιστών σουπερνόβα, η έκρηξη «πέταξε» το αστέρι νετρονίων από τον τόπο γέννησης με ταχύτητα εκατοντάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο (δεκάδες φορές γρηγορότερα από τον ταχύτερο πύραυλο). Η θερμοκρασία της ανιχνευμένης θερμής «πτώσης», το ίχνος ενός πιθανού αστέρα νετρονίων (που προβλέπεται να είναι περίπου 5 εκατομμύρια βαθμοί Κελσίου) παρέχει αρκετή ενέργεια για να εξηγήσει τη φωτεινότητά του.

Ένα τέτοιο αστέρι νετρονίων είναιμια εξαιρετικά θερμή σφαίρα πλάτους 25 χιλιομέτρων φτιαγμένη από υπερπυκνή ύλη. Ένα κουταλάκι του γλυκού από το υλικό του θα ζυγίζει περισσότερο από όλα τα κτίρια στη Νέα Υόρκη. Καθώς μπορεί να είναι μόλις 33 ετών, θα είναι το νεότερο αστέρι νετρονίων που βρέθηκε ποτέ στον Γαλαξία μας του Γαλαξία μας και τα κοσμικά του περιβάλλοντα. Το δεύτερο νεότερο αστέρι νετρονίων που γνωρίζουμε βρίσκεται στο υπόλοιπο σουπερνόβα Cassiopeia A, 11.000 έτη φωτός μακριά και 330 ετών. Το αστέρι νετρονίων στο SN 1987A βρίσκεται 15 φορές πιο μακριά στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου.

Πρόκειται για μια πολύχρωμη, σύνθετη εικόνα πολλών μηκών κύματοςΤα υπολείμματα του Supernova 1987A ελήφθησαν από δεδομένα τριών διαφορετικών παρατηρητηρίων. Το κόκκινο δείχνει σκόνη και δροσερό αέριο στο κέντρο του υπολείμματος σουπερνόβα, που έχουν ληφθεί από ραδιοκύματα από το ALMA. Οι πράσινες και μπλε αποχρώσεις δείχνουν όπου το διευρυνόμενο κύμα κρούσης από το αστέρι που εκρήγνυται συγκρούεται με το δακτύλιο υλικού γύρω από την σουπερνόβα. Το πράσινο αντιπροσωπεύει τη λάμψη του ορατού φωτός που συλλαμβάνεται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA. Το μπλε αντιπροσωπεύει το θερμότερο αέριο και βασίζεται σε δεδομένα από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ της NASA Chandra. Το δαχτυλίδι αρχικά έλαμπε με μια λάμψη φωτός από την αρχική έκρηξη. Τα επόμενα χρόνια, το υλικό του δακτυλίου καθαρίστηκε σημαντικά όταν το κύμα κρούσης της έκρηξης προσέκρουσε σε αυτό. Πίστωση: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), P. Tsigan and R. Indebetow; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton; NASA / ESA

Μόνο μια άμεση εικόνα ενός αστέρα νετρονίων θα μπορούσεθα παρείχε κάποια στοιχεία για την ύπαρξή του, αλλά για αυτό οι αστρονόμοι ίσως χρειαστεί να περιμένουν αρκετές δεκαετίες μέχρι να γίνει πιο διαφανής η σκόνη και το αέριο στο υπόλοιπο της σουπερνόβα.

Διαβάστε επίσης:

Εμβόλιο, σχολική χρονιά και κρύα περίοδο. Λέμε το κύριο πράγμα από τη συνάντηση του Προέδρου

Επιστήμονες: Κάτι που υπήρχε πριν από το σύμπαν μας

Έρευνα: το φαινόμενο της πεταλούδας δεν υπάρχει στο κβαντικό μοντέλο