18:35 2022-12-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Astronomii au identificat șase stele masive înainte ca acestea să explodeze ca supernove de colaps al miezului
_ Astronomii au identificat șase stele masive înainte ca acestea să explodeze ca supernove cu colaps al miezului
Venerabilul telescop spațial Hubble ne-a oferit atât de multe de-a lungul istoriei serviciului său (32 de ani, șapte luni, șase zile și mai mult). Chiar și după toți acești ani, observatorul versatil și sofisticat încă își trage greutatea alături de adăugări mai recente, cum ar fi telescopul spațial James Webb (JWST) și alți membri ai familiei Marii Observatoare a NASA. Pe lângă modul în care încă desfășoară campanii de observare, astronomii și astrofizicienii analizează volumele de date acumulate de Hubble de-a lungul anilor pentru a găsi și mai multe pietre prețioase ascunse.
O echipă condusă de Caltech's a făcut recent unele foarte interesante. descoperiri în arhivele Hubble, unde au observat locurile a șase supernove pentru a afla mai multe despre stelele lor progenitoare. Observațiile lor au făcut parte din programul Hubble Space Telescope Snapshot, în care astronomii folosesc imagini HST pentru a diagrama ciclul de viață și evoluția stelelor, galaxiilor și altor obiecte cerești. Din aceasta, au reușit să pună constrângeri asupra dimensiunii, masei și altor caracteristici cheie ale stelelor progenitoare și ceea ce au experimentat înainte de a experimenta colapsul nucleului.
Echipa a fost condusă de dr. Schuyler D. Van. Dyk, cercetător senior la Centrul de procesare și analiză în infraroșu (IPAC) al Caltech. Coechipierii săi au inclus cercetători de la Universitatea din California, Berkeley, Institutul de Știință al Telescopului Spațial, Observatorul Steward al Universității din Arizona, Institutul pentru Astronomie al Universității din Hawaii și Școala de Fizică și Astronomie de la Universitatea din Minnesota. Descoperirile lor au fost publicate într-o lucrare intitulată „Dispariția a șase progenitori de supernove”, care va apărea în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Așa cum indică în lucrarea lor, țintele studiului lor au fost toate supernovele de colaps al miezului din apropiere (SNe) pe care Hubble le-a fotografiat la rezoluții spațiale mari. Imaginile au făcut parte din programul Hubble Snapshot, creat de Institutul de Știință al Telescopului Spațial (STScI) pentru a oferi un eșantion mare de imagini pentru diferite ținte. Fiecare țintă este observată pe o singură orbită a lui Hubble în jurul Pământului între alte programe de observare, permițând un grad de flexibilitate care nu este posibil cu alte observatoare.
Pentru studiul lor, Van Dyk și colegii săi au examinat imagini ale șase supernove extragalactice înainte și după explozie – desemnate SN 2012A, SN 2013ej, SN 2016gkg, SN 2017eaw, SN 2018zd și SN 2018aoq. Cu ținte extragalactice, astronomii întâmpină dificultăți în a ști dacă stelele pe care le-au identificat au fost progenitoare supernovei, având în vedere distanța implicată. În timp ce Van Dyk va face universul Today prin e-mail, singura modalitate de a fi sigur este să așteptăm ca supernova să se estompeze, apoi să confirmăm că steaua progenitoare a dispărut:
„Deoarece explozia supernovei este atât de luminoasă, noi trebuie să aștepte un număr de ani până când s-a estompat suficient de mult încât să fie mai puțin luminos decât a fost progenitorul. În câteva dintre cazurile pe care le arătăm în lucrarea noastră, nu există nicio îndoială că steaua care era acolo înainte de explozie a dispărut acum. În celelalte cazuri, suntem destul de siguri, dar supernova este încă detectabilă și este suficient de slabă pentru a putea deduce că progenitorul a dispărut.”
Într-un studiu anterior, Van Dyk și mai mulți Colegii care au fost coautorii acestui studiu au investigat o altă supernovă (iPTF13bvn) a cărei stea progenitoare a dispărut. În acest caz, echipa de cercetare s-a bazat pe datele obținute de Hubble ale site-ului SN – ca parte a campaniei Ultraviolet Ultra Deep Field (UVUDF) – la aproximativ 740 de zile după explozia stelei. În 2013, Van Dyk a condus un studiu care a folosit imagini dintr-un program Snapshot anterior pentru a confirma că progenitorul SN 2011dh din galaxia Whirlpool (Messier 51) a dispărut.
Aceste și alte lucrări de-a lungul anilor au arătat că candidații progenitori pot fi identificați direct din imaginile pre-explozie. În acest studiu cel mai recent, Van Dyk și colegii săi au observat supernove în etapele ulterioare ale evoluției lor pentru a afla ce mecanisme le alimentează. În multe cazuri, mecanismul este dezintegrarea nucleelor radioactive (în special, nichel radioactiv, cobalt și fier) care au fost sintetizate de energia enormă a exploziei. Dar, după cum a explicat el, ei au bănuit că ar putea fi implicate alte mecanisme:
„Cu toate acestea, avem indicii că unele supernove au inevitabil surse de energie suplimentare – o posibilitate este ca lumina supernovei să fi fost împrăștiată de interstelare. praf imediat exploziei, sub forma unui „eco de lumină”; o altă posibilitate mai probabilă este ca unda de șoc asociată cu explozia să interacționeze cu gazul care a fost depus în jurul stelei progenitoare de către steaua însăși în timpul vieții stelei. , sub formă de vânt sau izbucnire, adică materie circumstelară. Ejecta din explozie care se deplasează prin această materie circumstelară și care interacționează cu aceasta poate avea ca rezultat energie luminoasă care poate persista ani de zile, chiar și decenii.”
În cazul lui SN 2016gkg, imaginile obținute de Wide Field Camera 3 (WFC3) de la Hubble au avut o rezoluție spațială și o sensibilitate mult mai mare. decât imaginile galaxiei gazdă, făcute anterior de WFC2, acum pensionat. Acest lucru le-a permis să teoretizeze că SN 2016gkg nu a fost rezultatul unei supernove cu colaps de miez, ci o stea progenitoare care interacționa cu o stea vecină.
Van Dyk a spus: „Așadar, în imaginea veche, progenitorul arăta ca o „stea”, în timp ce în noile imagini, am putut vedea că progenitoarea trebuia să fi fost distinctă spațial de steaua vecină. Prin urmare, am putut obține o estimare mai bună a luminozității și culorii progenitorului, acum necontaminat de vecinul și din asta, am putut să facem câteva noi concluzii despre proprietățile generale ale progenitorului sau, în acest caz, ale sistemului progenitor, deoarece am caracterizat noile rezultate folosind modele existente de sisteme binare de stele.”
În mod specific, ei au determinat că progenitorul aparținea clasei de supernove „stripped-envelope” (SESNe), în care anvelopa exterioară bogată în hidrogen H a stelei progenitoare a fost eliminată în mod semnificativ sau complet. Ei au mai estimat că progenitorul a fost principalul, iar însoțitorul său a fost probabil o stea din secvența principală. Ei chiar și-au impus constrângeri masele respective înainte de explozie (4,6 și, respectiv, 17–20,5 mase solare).
După ce au consultat imaginile realizate cam în aceeași perioadă de un alt program Snapshot, au observat și ceva interesant despre SN 2017 eaw. Aceste imagini au indicat că această supernova era deosebit de luminoasă în banda UV (un „exces de ultraviolete”). Combinând aceste imagini cu datele lor, Van Dyk și echipa sa au speculat că SN 2017eaw avea un exces de lumină în UV în momentul în care a fost observat, care a fost probabil cauzat de interacțiunea dintre șocul supernovei și mediul circumstelar din jurul acelui progenitor.
Echipa a remarcat, de asemenea, că praful creat de o explozie de supernovă este un factor complicat din cauza modului în care se răcește pe măsură ce se extinde în exterior. Acest praf, a spus Van Dyk, poate ascunde lumina din surse îndepărtate și poate duce la complicații cu observațiile.
„Așadar, avertismentul aici este că steaua pe care am văzut-o înainte de explozie ar putea să nu fie deloc progenitoarea, de exemplu și — din nou, din cauza distanțelor până la galaxiile gazdă — acea stea este în fracții de pixel ale progenitorului real (fizic, în imediata vecinătate a progenitorului), astfel încât, dacă supernova a făcut praf, praful respectiv acoperă efectiv atât supernova, cât și acea stea vecină. Acest lucru este posibil, dar nu exagerat de probabil. Și devine un argument mai greu de formulat în acele puține cazuri în care nu se vede nimic la poziția supernovei ani mai târziu - așa cum subliniem în lucrare, asta ar necesita cantități enorme de praf, ceea ce probabil nu este posibil din punct de vedere fizic."
Depistarea originilor supernovelor este una dintre numeroasele moduri prin care astronomii pot afla mai multe despre ciclul de viață al stelelor. Cu instrumente îmbunătățite, colectare de date și flexibilitate, aceștia pot dezvălui mai multe despre modul în care universul nostru a evoluat și va continua să se schimbe în timp.
Comentarii:
Adauga Comentariu