Takashi Moriya | Light-curve and spectral properties of ultra-stripped core-collapse supernovae
תוכן עניינים:
התפוצצות סופרנובה מרהיבה, יותר ממיליארד פעמים בהירה משמשנו, סימנה את לידתו של כוכב נויטרונים המקיף את בן לוויתו החם והדחוס. עכשיו שני שרידים צפופים אלה נועדו ספירלה זה לזה תוך כמיליארד שנים, בסופו של דבר מתמזגים ומניבים כמה מן היסודות הכבדים הידועים ביותר ביקום.
ההתפוצצות התרחשה בגלקסיה הדומה לשביל החלב שלנו, כמעט 920 מיליון שנות אור. טלסקופ קטן במצפה הכוכבים פלומאר בקליפורניה זיהה את הפוטונים הראשונים מה"סופרנובה "הנקראים" iPTF 14gqr "- שעות ספורות לאחר ההתפוצצות, כאשר זה היה יותר מ -10 פעמים חם יותר מאשר השמש שלנו. עם התפתחותה של בהירות הסופרנובה במהלך השבועיים הבאים, צוות בינלאומי של אסטרונומים השתמש בנתונים כדי להתחקות אחר מקור הפיצוץ לכוכב מסיבי עם רדיוס פי 500 מזה של השמש.
אבל זה לא היה רק גודל ענק של הכוכב שעשה גילוי זה במיוחד ראוי לציון. מה שהיה יוצא דופן היה שהכוכב נראה גם הכוכב הקל ביותר מבין הכוכבים הענקיים המתפוצצים. כוכב מסיבי זה נשדד כמעט מכל המסה שלו, אולי על ידי שותף צפוף. כשהתפוצצה, היא הותירה אחריה כוכב נויטרונים שנולד למסלולו.
הבנת היווצרות של מערכות כוכבים בינארי שבו שני כוכבים סופר צפוף מסלול זה לזה היה תמיד חידה. אלה supernovae חולף המניבים אלה מערכות כוכב בינרי צפוף הן נדירות וקשה למצוא, כי הם מופיעים במהירות ונעלמים בשמים - כחמש פעמים מהר יותר מאשר סופרנובה טיפוסית.
התצפית הראשונה של סופרנובה "אולטרה חשופה", שעמיתי ואני מפרטת במחקר חדש, לא רק מספקת תובנות לגבי היווצרותן של מערכות אלה, אלא גם חושפת את השלבים הסופיים בחייהם של כוכבים מסיביים ייחודיים אלה שנשדדו מכל המסה שלהם לפני מותם.
פתרון תעלומה ארוכה
כוכבים שנולדו עם יותר משמונה פעמים ממסה של השמש במהירות נגמרים של דלק ונכנעים לכוח הכבידה בסוף חייהם - מתמוטטים על עצמם ומתפוצצים בסופרנובה. כאשר זה קורה, כל השכבות החיצוניות של הכוכב - כמה פעמים את המסה של השמש - מפוזרים.
כשהתחלתי לעבוד עם היועץ שלי, מנסי קסליוואל, כתלמיד חדש, החלטתי ללמוד סופרנובות שעולות במהירות בהירות. כריית הנתונים של המאורעות שהתגלו על ידי iPTF, נתקלתי ב- iPTF 14gqr, סופרנובה דועכת במהירות שהתגלתה לפני יותר משנה, אך טבעו הפיזי האמיתי נשאר מסתורי.
הנתונים היו תמוהים, משום שמודלים ראשוניים שלנו הציעו שסופרנובה זו נגרמה על ידי מותו של כוכב ענק ענק, אך ההתפוצצות כשלעצמה היתה דלילה למדי. היא הוציאה רק חמישית ממסה של השמש, ואילו האנרגיה שלה היתה רק עשירית סופרנובה טיפוסית. איפה כל החומר והאנרגיה החסרים?
הרמזים הצביעו על כך שהכוכב המתפוצץ נשרף כמעט מכל מסתו המקורית לפני הפיצוץ. אבל מה היה יכול לגנוב כל כך הרבה חומר מן הכוכב הענק הזה? אולי בן זוג בינארי בלתי נראה?
התחלתי לקרוא על תרחישים נדירים של כוכבים בינאריים, כשגיליתי לראשונה את הרעיון של "סופרנובה מופשטת במיוחד".
Supernovae סופר מופרז
כאשר כוכב מסיבי בעל כוכב בינארי צפוף וסמוך, כוח המשיכה הכבד של המלווה יכול לשדוד את השכן שלו תמימים של כמעט כל המסה שלו לפני שהוא מתפוצץ - ומכאן המונח "אולטרה חשוף".
סופרנובה אולטרה חשוף משאיר מאחורי כוכב נויטרונים, מסתובב במהירות גופה כוכבית צפופה המכיל קצת יותר מסה של השמש דחוסים באזור בגודל של מרכז העיר לוס אנג 'לס. כוכב נויטרונים זה נלכד במסלול צר סביב חברו. המלווה הוא אולי כוכב נויטרונים נוסף, או אפילו גמד לבן או חור שחור שנוצר מכוכב מסיבי שמת כמה מיליוני שנים לפני בן זוגה.
מערכות בינאריות כאלה כבר תחום חשוב של חקירה אסטרופיסיקית במשך כמה עשורים. ראינו ישירות מערכות רבות כאלה בגלקסיה שלנו עם טלסקופים אופטיים ורדיו. האיתור העקיף הראשון של גלי כבידה הגיע מהתצפיות של מערכת כוכבי נויטרונים כפולה. לאחרונה, המיזוג הראשון של מערכת כוכב נויטרונים כפולה זוהה הן על ידי LIGO מתקדמים בגלים אלקטרומגנטיים בשנת 2017, נותן לאסטרונומים תובנות ייחודיות לפעולות כוח הכבידה ומקור האלמנטים הכבדים ביקום.
עם זאת, זה זמן רב נותרה תעלומה איך כוכבים בינאריים טופס. אנו יודעים כי כוכבי נויטרונים נוצרים פיצוצים סופרנובה. אבל, כדי לקבל כוכבים נויטרונים בינאריים, אתה צריך בינארי של שני כוכבים מסיביים להתחיל. עם זאת, זה דורש איזון מדויק של הכוחות כדי לוודא כוכבים ביוטרי נויטרונים להישאר יציבים מספיק כדי לשרוד את שתי פיצוצים אלימים שיוצרים את המערכת.
מספר שורות של ראיות עקיפות מצביעות על כך שהן נוצרות במעמד נדיר מאוד של פיצוצי סופרנובה חלשים במיוחד. אבל ההתפוצצויות הקלושות האלה הצליחו להימלט עד כה. זה ראיות תצפית הראשון סופרנובה אולטרה חשוף פותח הזדמנות להבנת היווצרות של נויטרונית כוכבים בינאריים הדוק.
סורק את השמים עבור פיצוצים תינוקות
סופרנובה שלנו זוהה במהלך הסקר ביניים פלומר Transient במפעל (iPTF). הסקר האוטומטי של ה- iPTF השתמש במצלמה גדולה שהוטבעה על טלסקופ בגודל מטר אחד כדי לצלם את השמים בכל לילה ולסרוק "כוכבים חדשים". עדיפות חיפוש חיפשה סופרנובות לתינוקות והצביעה על המקור.
בכל פעם כוכב חדש נמצא, הרובוט הסקר מיד התראות אסטרונומים בתפקיד הממוקם באזור זמן שונה לחלוטין כדי מעקב. אסטרטגיה זו, יחד עם רשת גלובלית של טלסקופים, אפשרה לנו לתפוס כמה כוכבים מתפוצץ בפעולה ולהבין איך הם נראו לפני שהם התפוצצו. למעשה, מציאת רגעי סופרנובה נדירה במיוחד לאחר הפיגוע היה צירוף מקרים בר מזל!
אירוע יחיד זה סיפק לנו את התובנה הראשונה של המסה והאנרגיה המשתחררת בהתפוצצויות כאלה, במחזור החיים של כוכבים מסיביים, ובהיווצרות כוכבים בינאריים. עם זאת, יש הרבה יותר ללמוד ממדגם גדול יותר של אירועים אלה.
עם Zwicky Transient Facilty - יורשו של ה- IPTF שיכול לסרוק את השמים פי 10 מהר יותר - ורשת גלובלית של טלסקופים הנקראת GROWTH, אנו מקווים לחזות בהתפוצצויות מופשטות יותר, שמתחילות בפרק חדש בהבנת מערכות הכוכבים הייחודיות הללו.
מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי Kishalay De. קרא את המאמר המקורי כאן.
אסטרונומים לפתור 'מהיר רדיו פרץ' המסתורין ו מחפשי חייזרים מאוכזבים
כאשר אסטרונומים לומדים חלל, הם פשוט לא מצביעים על הטלסקופים שלהם לעבר חשכת היקום ומנסים לזהות את כל החפצים שיש להם מזל מספיק כדי להאיר אותם ברגע זה. הם גם באמצעות האוזניים שלהם כדי להקשיב על מה שקורה - במיוחד על ידי שמירה על מסלול של גלי רדיו עף ...
איך כוכבי הלכת טופס סביב כוכב בינארי
במשך זמן רב, האסטרונומים העריכו כי מערכת כוכב בינארי לא יכול להיות מארח לכל כוכבי הלכת. כוח משיכה הכבידה בין שני כדורים של אור ואנרגיה אינטנסיביים יהיה הרבה יותר מדי עבור כל כוכבי לכת לטפל - הם יהיו נתון מסלולים מוזרים, נשאב על ידי הכוכבים עצמם לפגוש את F ...
תמונה חדשה HAWK אינפרא אדום אוריון ערפילית מעלה שאלות על איך כוכב מערכות טופס
כוכבים נולדים בעננים של גז מתערבל, מושכים את האבק של משתלות הערפילית שלהם למערכות כוכבי לכת. ותמונות חדשות, מדהימות מעומק הערפילית של אוריון, קראו תיגר על הנחות מדעיות בנוגע לכיצד כוכבים וכוכבי לכת. תמונה זו, שצולמה על ידי צוות בינלאומי בראשות הולגר דראס, graduat ...