Τι είδους σουπερνόβα μιλάμε;
Ένα σουπερνόβα που ονομάζεται LSQ14fmg βρίσκεται 100 εκατομμύρια έτη φωτός από το δικό μας
Τι είναι αυτός ο τύπος;
Οι σουπερνόβα τύπου Ia είναι ένα σαφές παράδειγμα του πώς ένα εξαφανισμένο αστέρι λευκό νάνο δεν είναι τόσο ασφαλές όσο πιστεύαμε.
Οι σουπερνόβα τύπου Ia είναι αστέριαή μάλλον, λάμψεις φωτός που είναι το αποτέλεσμα της έκρηξης ενός κοσμικού αστεριού που έχει εξαφανιστεί από καιρό — ενός λευκού νάνου. Στην προηγούμενη πρόταση απλοποιήσαμε κάπως τον ορισμό του λευκού νάνου. Μιλώντας αυστηρά επιστημονικά, αυτό το αντικείμενο είναι ένα καμένο αστέρι του οποίου οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις έχουν σταματήσει. Τα περισσότερα αστέρια στο Σύμπαν τελειώνουν τον κύκλο ζωής τους με αυτόν τον τρόπο. Αποδεικνύεται ότι ένας λευκός νάνος είναι το στέμμα της εξέλιξης ενός αστεριού με μάζα περίπου ίδια με αυτή του Ήλιου μας.
Τύπος σχηματισμού σουπερνόβα Ia
Αυτό εξετάστηκε μέχρι πρόσφατα, ενώ οι επιστήμονεςδεν βρέθηκαν σουπερνόβα τύπου Ia. Οι σουπερνόβα τύπου Ia ή έκρηξη σουπερνόβα είναι ένα συμβατικό όνομα για μια φυσικοχημική αντίδραση μέσα σε έναν λευκό νάνο, η οποία οδηγεί σε μια μάλλον ισχυρή έκρηξη. Κατά τη διάρκεια αυτής της έκρηξης, απελευθερώνεται αρκετά μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Επιπλέον, η φωτεινότητα του αστεριού αυξάνεται ταυτόχρονα αρκετές χιλιάδες φορές.
Αν συμβεί ένα συνηθισμένο σουπερνόβα λόγωέκρηξη ενός μοναχικού λευκού νάνου λόγω των διεργασιών που συμβαίνουν μέσα του, τότε οι τελευταίες επιστημονικές θεωρίες λένε ότι οι σουπερνόβα τύπου Ia είναι το αποτέλεσμα της συγχώνευσης δύο λευκών νάνων. Δύο λευκοί νάνοι που βρίσκονται κοντά είναι ένα αρκετά σπάνιο φαινόμενο στο διάστημα. Ωστόσο, τέτοια αντικείμενα υπάρχουν στο Σύμπαν. Τις περισσότερες φορές αυτά είναι τα υπολείμματα δυαδικών συστημάτων αστέρων, βαρυτικά συνδεδεμένα μεταξύ τους.
Ένας λευκός νάνος είναι ένα «απομεινάρι» ενός αστεριού πουολοκλήρωσε τον κανονικό κύκλο ζωής του, οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σταμάτησαν και το εξωτερικό κέλυφος αποβλήθηκε κατά τη διαδικασία της εξέλιξης. Δηλαδή, στην πραγματικότητα, ένας λευκός νάνος είναι ο πυρήνας ενός πρώην αστεριού, που μπορεί να κρυώσει μόνο στο μέλλον.
Ωστόσο, ο λευκός νάνος είναι ένα αντικείμενο με εξαιρετικάυψηλή πυκνότητα και βαρύτητα και μπορεί να συσσωρεύσει ύλη Αυτό συμβαίνει κυρίως σε δυαδικά συστήματα, όπου το δεύτερο και αρχικά ελαφρύτερο, και ως εκ τούτου λιγότερο εξελιγμένο στοιχείο έχει πλησιάσει το κόκκινο γίγαντα.
Είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ότι τα διπλά συστήματα του WhiteΟι νάνοι στο διάστημα είναι αρκετά σπάνιοι. Κατά κανόνα, υπάρχουν μόνο μερικά από αυτά σε χίλια συστήματα δυαδικών αστεριών που βρέθηκαν Η διαδικασία συγχώνευσης δύο λευκών νάνων πριν από το ξέσπασμα ενός τύπου supernova Ia είναι μια αρκετά μακρά διαδικασία, η οποία διαρκεί κατά μέσο όρο 60 εκατομμύρια χρόνια.
Ποιες είναι οι εκρήξεις και οι εκρήξεις από τέτοιες σουπερνόβες;
Ένα δυαδικό σύστημα που αποτελείται από έναν λευκό νάνο καιένα συνηθισμένο αστέρι, είναι η αιτία ενός supernova τύπου Ia. Τα αστέρια, δεσμευμένα από τις δυνάμεις της βαρυτικής έλξης, προσελκύονται σταδιακά μεταξύ τους. Μόλις η ύλη από το αστέρι αρχίσει να ρέει στον λευκό νάνο, η μάζα της αρχίζει σταδιακά να αυξάνεται. Μόλις διασχίσει το όριο του Chandrasekhar 1,38 ηλιακών μαζών, η θερμοκρασία του πυρήνα του λευκού νάνου αρχίζει να αυξάνεται γρήγορα μέχρι να φτάσει στη θερμοκρασία καύσης άνθρακα.
Προκαλείται από την υπερχείλιση της ύλης από δύο αστέριαΟι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στον άσπρο νάνο είναι η αιτία της περαιτέρω έκρηξής του, την οποία οι αστρονόμοι αποκαλούν supernova τύπου Ia. Κατά τη διάρκεια αυτής της έκρηξης, απελευθερώνεται τεράστια ποσότητα ενέργειας και φωτός. Εάν συγκρίνουμε τη φωτεινότητα ενός σουπερνόβα τύπου Ia με τη φωτεινότητα του κύριου άστρου του ηλιακού συστήματος, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι μια υπερκαινοφανής εκπέμπει ποσότητα φωτός περίπου 10 χιλιάδες φορές περισσότερο από τον Ήλιο μας.
Όλα τα σουπερνόβα τύπου Ia έχουν τα ίδιαο μηχανισμός της επιδημίας. Επιπλέον, λόγω της ομοιογένειας της μάζας λευκού νάνου, οι τύποι Ια σουπερνόβα έχουν την ίδια μέγιστη φωτεινότητα. Δηλαδή, αν πάρουμε τη λαμπρότητα δύο σουπερνόβα τύπου Ia που βρίσκονται σε ίση απόσταση από τον παρατηρητή, οι φωτεινότητές τους θα είναι οι ίδιες.
Φάσμα τύπου Ia supernova SN1998aq, μία ημέρα μετά τη μέγιστη έκρηξη
Η ζωή σουπερνόβα τύπου Ia είναι απλάστιγμή, λάμψη, έκρηξη. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι τα περισσότερα τέτοια αντικείμενα βρίσκονται σε σημαντική απόσταση από το ηλιακό σύστημα, μπορούμε να παρατηρήσουμε ένα έντονο ρεύμα φωτός που εκπέμπεται από ένα τέτοιο αστέρι για μεγάλο χρονικό διάστημα. Παρατηρούμε πάντα μια έκρηξη σουπερνόβα τύπου Ia εκ των υστέρων - το αστέρι που απελευθέρωσε αυτό το φως δεν υπήρχε στην πραγματικότητα για πολύ καιρό.
Έτσι, η παρατήρησή της είναι ένα είδος ματιάςτο παρελθόν. Για παράδειγμα, τώρα οι γήινοι μπορούν να παρατηρήσουν το Νεφέλωμα του Καβουριού - τα απομεινάρια μιας έκρηξης σουπερνόβα που είδαν Άραβες και Κινέζοι αστρονόμοι στις 4 Ιουλίου 1054. Το φλας ήταν ορατό για 23 ημέρες με γυμνό μάτι, ακόμη και κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το 1968, ένα pulsar PSR B0531 + 21 ανακαλύφθηκε στο κέντρο του νεφελώματος, που εκπέμπει στις ακτίνες X και τις ραδιοφωνικές περιοχές, το οποίο είναι ένα αστέρι νετρονίων που έχει απομείνει μετά από μια έκρηξη σουπερνόβα, η διάμετρος του είναι περίπου 25 km.
Πώς είδαν οι επιστήμονες την έκρηξη;
Το αστέρι ανακαλύφθηκε χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια,βρίσκεται στη Νότια Αμερική και την Ευρώπη. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να προσδιορίσουν ότι η σουπερνόβα προκάλεσε το κοσμικό υλικό που την περιβάλλει να εκπέμπει ισχυρή ακτινοβολία: αυτό δείχνει τη ραδιενεργή διάσπαση του νικελίου και το σχηματισμό μονοξειδίου του άνθρακα.
Ήταν ένα πραγματικά μοναδικό και παράξενο γεγονός και η εξήγησή μας είναι εξίσου ενδιαφέρουσα.
Συντάκτης άρθρου
Τι συνέβη;
Οι ερευνητές ανέλυσαν τα δεδομένα που αποκτήθηκανμε τηλεσκόπια στη Χιλή και την Ισπανία. Αποδείχθηκε ότι μια σουπερνόβα τύπου Ia (έκρηξη λευκού νάνου) προκάλεσε το περιβάλλον χώρο να εκπέμπει ισχυρή ακτινοβολία, υποδεικνύοντας τη ραδιενεργή διάσπαση του νικελίου και τον σχηματισμό μονοξειδίου του άνθρακα. Αυτό επέτρεψε στους ειδικούς να υποθέσουν ότι παρατήρησαν μια έκρηξη ενός αστεριού, το οποίο ανήκει στον ασυμπτωτικό γιγαντιαίο κλάδο (AGB), που μετατράπηκε σε πλανητικό νεφέλωμα.
Τα αστέρια αυτού του τύπου περνούν από ένα είδος κύκλου ζωής. Είναι τόσο ισχυροί που εκρήγνυνται για να διαμορφώσουν την εξέλιξη των γαλαξιών και είναι τόσο φωτεινοί που μπορούμε να τους παρατηρήσουμε από τη Γη.
Η έκρηξη προκλήθηκε από τη σύντηξη του πυρήνα του γίγαντα AGB καιένας λευκός νάνος σε τροχιά. Το κεντρικό αστέρι έχασε μια σημαντική ποσότητα μάζας λόγω αστρικών ανέμων προτού σταματήσει ξαφνικά η απώλεια μάζας και σχηματίστηκε ένας δακτύλιος αστρικής ύλης, που συχνά παρατηρείται σε πλανητικά νεφελώματα. Το σοκ σουπερνόβα συγκρούστηκε με το δαχτυλίδι, με αποτέλεσμα μια αργή αύξηση της φωτεινότητας.
Ένα στιγμιότυπο του πλανητικού νεφελώματος Blue Snowball,από το Παρατηρητήριο του Κρατικού Πανεπιστημίου της Φλόριντα. Το Supernova LSQ14fmg εξερράγη σε ένα σύστημα παρόμοιο με αυτό - με μεγάλη απώλεια μάζας από το κεντρικό αστέρι. Όταν η απώλεια μάζας σταμάτησε ξαφνικά, ένας δακτύλιος αστρικού υλικού σχηματίστηκε γύρω από το αστέρι / © Eric Hsiao
Οι επιστήμονες προτείνουν ότι είδαν ένα αστέρι να εκρήγνυται έτσιονομάζεται ασυμπτωτικός κλάδος των γίγαντων (AGB, η περίοδος της αστρικής εξέλιξης, μέσω της οποίας όλα τα αστέρια μεσαίας και χαμηλής μάζας περνούν στο τέλος της πορείας της ζωής τους), μετατρέπονται σε πλανητικό νεφέλωμα.
Τι σημαίνει αυτό για την επιστημονική κοινότητα;
Οι επιστήμονες απέκτησαν για πρώτη φορά πειστικά στοιχείαστοιχεία που αποδεικνύουν ότι ένας σουπερνόβα τύπου Ia μπορεί να εκραγεί σε ένα σύστημα γιγάντων αστεριών στο μονοπάτι για να γίνουν πλανητικά νεφελώματα. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση της προέλευσης αυτών των τύπων σουπερνόβα - μέχρι τώρα, οι επιστήμονες γνώριζαν λίγα γι 'αυτούς, εκτός από το ότι είναι το αποτέλεσμα της έκρηξης λευκών νάνων.
Η μελέτη αυτών των αντικειμένων θα βοηθήσει επίσης στη βελτίωση της κατανόησης της φύσης της σκοτεινής ύλης, επειδή οι σουπερνόβες Ια είναι ένα σημαντικό εργαλείο για τη μελέτη της.
Διαβάστε επίσης:
Το ρωσικό εμβόλιο κατά του COVID-19 εισήλθε σε κυκλοφορία πολιτών, αλλά υπάρχουν πολλά παράπονα για αυτό
Την 3η ημέρα της ασθένειας, οι περισσότεροι ασθενείς με COVID-19 χάνουν την αίσθηση της όσφρησης και συχνά υποφέρουν από ρινική καταρροή
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν γιατί τα παιδιά είναι οι πιο επικίνδυνοι φορείς του COVID-19