Mokslininkai užfiksavo unikalų kosminį supernovos sprogimą. Ką tai reiškia mokslui

Apie kokią supernovą kalbame?

Supernova, vadinama LSQ14fmg, yra 100 milijonų šviesmečių nuo mūsų

planetą ir atrado Floridos valstijos universiteto (JAV) mokslininkai. Ji buvo priskirta vadinamajam Ia tipui.

Kas yra šis tipas?

Ia tipo supernovos yra aiškus pavyzdys, kaip išnykusi baltoji nykštukė nėra tokia saugi, kaip manėme.

Ia tipo supernovos yra žvaigždėstiksliau, šviesos blyksniai, kurie yra seniai išnykusios kosminės žvaigždės – baltosios nykštukės – sprogimo rezultatas. Ankstesniame sakinyje mes šiek tiek supaprastinome baltojo nykštuko apibrėžimą. Griežtai moksliškai kalbant, šis objektas yra perdegusi žvaigždė, kurios termobranduolinės reakcijos sustojo. Dauguma žvaigždžių Visatoje baigia savo gyvavimo ciklą tokiu būdu. Pasirodo, baltoji nykštukė yra žvaigždės, kurios masė yra maždaug tokia pati, kaip mūsų Saulės, evoliucijos vainikas.

Ia tipo supernovos darinys

Tai buvo svarstoma dar neseniai, o mokslininkaiIa tipo supernovų nerasta. Ia tipo supernovos arba supernovos sprogimas yra įprastas fizikocheminės reakcijos baltojo nykštuko viduje pavadinimas, kuris sukelia gana galingą sprogimą. Šio sprogimo metu išsiskiria gana didelis energijos kiekis. Be to, žvaigždės šviesumas vienu metu padidėja kelis tūkstančius kartų.

Jei eilinė supernova atsiranda dėlvienišos baltosios nykštukės sprogimas dėl joje vykstančių procesų, tuomet naujausios mokslinės teorijos teigia, kad Ia tipo supernovos yra dviejų baltųjų nykštukų susijungimo rezultatas. Netoliese išsidėstę du baltieji nykštukai yra gana retas reiškinys kosmose. Nepaisant to, tokių objektų Visatoje pasitaiko. Dažniausiai tai yra dvinarių žvaigždžių sistemų liekanos, gravitaciškai sujungtos viena su kita.

Baltoji nykštukė yra žvaigždės „likutis“, kuribaigė savo įprastą gyvavimo ciklą, termobranduolinės reakcijos sustojo, o evoliucijos proceso metu nukrito išorinis apvalkalas. Tai yra, iš tikrųjų baltoji nykštukė yra buvusios žvaigždės šerdis, kuri ateityje gali tik atvėsti.

Tačiau baltasis nykštukas yra objektas, turintis nepaprastaididelis tankis ir gravitacija, ir jis gali kaupti medžiagą. Visų pirma, tai vyksta dvejetainėse sistemose, kur antrasis ir iš pradžių lengvesnis, todėl mažiau išsivystęs komponentas priartėjo prie raudonojo milžino stadijos.

Svarbu nepamiršti, kad White'o dvigubos sistemosnykštukai kosmose yra pakankamai reti. Paprastai tūkstanyje rastų dvinarių žvaigždžių sistemų jų yra tik keletas. Dviejų baltųjų nykštukų sujungimo procesas prieš Ia tipo supernovos protrūkį yra gana ilgas procesas, kuris vidutiniškai trunka 60 milijonų metų.

Kokie yra tokių supernovų raketos ir sprogimai?

Dvejetainė sistema, susidedanti iš balto nykštuko irįprasta žvaigždė, yra Ia tipo supernovos priežastis. Žvaigždės, kurias sieja gravitacinės traukos jėgos, pamažu traukia viena kitą. Kai tik materija iš žvaigždės pradeda tekėti į baltąjį nykštuką, jos masė pradeda palaipsniui didėti. Vos peržengus Chandrasekharo 1,38 Saulės masės slenkstį, baltojo nykštuko šerdies temperatūra pradeda kilti į viršų, kol pasiekia anglies degimo temperatūrą.

Sukėlė medžiagų perpildymas iš dviejų žvaigždžiųtermobranduolinės reakcijos ant baltojo nykštuko yra tolesnio jo sprogimo, kurį astronomai vadina Ia tipo supernova, priežastis. Šio sprogimo metu išsiskiria didžiulis energijos ir šviesos kiekis. Jei palygintume Ia tipo supernovos ir pagrindinės Saulės sistemos žvaigždės spindesį, galime daryti išvadą, kad supernova skleidžia maždaug 10 tūkstančių kartų daugiau šviesos nei mūsų Saulė.

Visos Ia tipo supernovos yra vienodosprotrūkio mechanizmas. Be to, dėl baltųjų nykštukų masės vienalytiškumo Ia tipo supernovos turi tą patį didžiausią šviesumą. Tai yra, jei imsime dviejų Ia tipo supernovų, esančių vienodu atstumu nuo stebėtojo, blizgesį, jų šviesumas bus vienodas.

Ia tipo supernovos spektras SN1998aq, vieną dieną po sprogimo maksimumo

Ia tipo supernovos gyvenimas yra tiesiogakimirka, blyksnis, sprogimas. Tačiau dėl to, kad dauguma tokių objektų yra nemažu atstumu nuo Saulės sistemos, iš tokios žvaigždės galime stebėti intensyvų šviesos srautą, sklindantį ilgą laiką. Visada stebime Ia tipo supernovos sprogimą po fakto – šią šviesą išleidusi žvaigždė iš tikrųjų jau seniai neegzistavo.

Taigi jos pastebėjimas yra savotiškas žvilgsnispraeitis. Pavyzdžiui, dabar žemiečiai gali stebėti Krabo ūką - supernovos sprogimo liekanas, kurias arabų ir kinų astronomai pamatė 1054 m. Liepos 4 d. Blykstė plika akimi buvo matoma 23 dienas net dienos metu. 1968 m. Ūko centre buvo atrastas pulsaras PSR B0531 + 21, spinduliuojantis rentgeno ir radijo diapazonuose - tai neutroninė žvaigždė, likusi po supernovos sprogimo, jos skersmuo yra apie 25 km.

Kaip mokslininkai matė sprogimą?

Žvaigždė buvo atrasta naudojant teleskopus,yra Pietų Amerikoje ir Europoje. Mokslininkams pavyko nustatyti, kad dėl supernovos ją supanti kosminė medžiaga skleidė stiprią spinduliuotę: tai rodo radioaktyvų nikelio skilimą ir anglies monoksido susidarymą.

Tai buvo tikrai unikalus ir keistas įvykis, o mūsų paaiškinimas yra toks pat įdomus.

Straipsnio autorius

Kas atsitiko?

Tyrėjai išanalizavo gautus duomenissu teleskopais Čilėje ir Ispanijoje. Paaiškėjo, kad Ia tipo supernova (baltojo nykštuko sprogimas) paskatino aplinkinę kosminę medžiagą skleisti stiprią spinduliuotę, o tai rodo radioaktyvų nikelio irimą ir anglies monoksido susidarymą. Tai leido ekspertams manyti, kad jie pastebėjo žvaigždės, priklausančios asimptotinės milžiniškos šakos (AGB), sprogimą, virstantį planetiniu ūku.

Šio tipo žvaigždės praeina savotišką gyvavimo ciklą. Jos tokios galingos, kad sprogdamos formuoja galaktikų evoliuciją, ir yra tokios ryškios, kad galime stebėti jas iš Žemės. 

Sprogimą sukėlė milžiniško AGB iraplink jį skriejantis baltasis nykštukas. Centrinė žvaigždė prarado didelę masės dalį dėl žvaigždžių vėjo, kol masės praradimas staiga nutrūko, ir susidarė žvaigždės medžiagos žiedas, dažnai matomas planetos ūkuose. Supernovos smūgio banga atsitrenkė į žiedą, todėl lėtai padidėjo ryškumas.

„Mėlynojo sniego“ planetinio ūko nuotrauka,padarė Floridos valstijos universiteto observatorija. „Supernova LSQ14fmg“ sprogo sistemoje, panašioje į šią, iš centrinės žvaigždės praradus daug masės. Kai masės praradimas staiga nutrūksta, aplink žvaigždę susidarė žvaigždės medžiagos žiedas / © Ericas Hsiao

Mokslininkai teigia, kad jie matė taip sprogusią žvaigždęvadinama asimptotine gigantų šaka (AGB, žvaigždžių evoliucijos laikotarpis, per kurį visos vidutinės ir mažos masės žvaigždės eina savo gyvenimo kelio pabaigoje), virstančios planetiniu ūku.

Ką tai reiškia mokslo bendruomenei?

Mokslininkai pirmą kartą gavo įtikinamų įrodymųįrodymų, kad Ia tipo supernova gali sprogti milžiniškų žvaigždžių sistemoje, tapdama planetiniais ūkais. Tai svarbus žingsnis siekiant suprasti šių tipų supernovų kilmę – iki šiol mokslininkai apie jas mažai ką žinojo, išskyrus tai, kad jos yra baltųjų nykštukų sprogimo pasekmė.

Šių objektų tyrimas taip pat padės geriau suprasti tamsiosios materijos prigimtį, nes supernovos Ia yra svarbi priemonė jai tirti.

Taip pat skaitykite:

Rusijos vakcina nuo COVID-19 pateko į civilių apyvartą, tačiau dėl to yra daug skundų

3 ligos dieną dauguma COVID-19 pacientų praranda kvapo pojūtį ir dažnai kenčia nuo slogos

Mokslininkai išsiaiškino, kodėl vaikai yra pavojingiausi COVID-19 nešiotojai