Astronomiya

Hal-hazırda Yer nüvəsində olan dəmiri hansı supernova yaradıb?

Hal-hazırda Yer nüvəsində olan dəmiri hansı supernova yaradıb?

Dəmir ulduzlar tərəfindən onların həyat dövrünün müəyyən bir hissəsində əmələ gəlir. Yerin içərisində bir çox dəmir var, ancaq bu dəmirin bir ulduzda yaxınlıqda meydana gəlməyəcəyi açıqdır. Mövcud Yer mövqeyini istinad kimi qəbul etsək, 4,5 milyard il əvvəl Yer kürəsində olan dəmiri yaradan ulduzlar harada yalan danışardı? İndiki Yer vəziyyətində 4,5 milyard il əvvəl nəhəng bir ulduz olduğunu söyləyə bilərikmi? Bu köhnə ulduzlarda əmələ gələn dəmir günəş sisteminə çevrilən ilkin qaz buluduna necə çatdı? Nə qədər yol getdi? Məsələn, qalaktika nüvəsi adlandırdığımız ərazidə (yenə 4,5 milyard il əvvəl) yaşayan bir sıra ulduzlardan gəldiyini söyləyə bilərikmi? "Dəmir yaradan" sahələri müəyyən edə bilərikmi? "Yer nüvə dəmir generatoru kürəsi" kimi bir şey təyin edə bilərikmi?


Dəmir əsasən supernovaların içərisindəki nüvə işlənmiş materialdan parçalanmanın məhsuludur.

Yerin (və günəş sisteminin) təxminən 4,5 milyard yaşı olduğu üçün, hazırda Yerin özəyində olan dəmiri istehsal edən ulduzlar 4,5 milyard ildən çox əvvəl öldü. Günəş sisteminin yüz milyonlarla ulduzun supernova partlaması ilə zənginləşdirilmiş qazlardan meydana gəldiyinə diqqət yetirin.

Əsas olaraq fövqəlnova kimi partlayaraq bu dəmiri ulduzlararası mühitə yayan və günəş sisteminin bundan sonra yarana biləcəyi iki ulduz kateqoriyası var. Birincisi, kütləvi ulduzlardır ($> 8-10M _ _ odot} $). Bunlar təkamülünün son mərhələlərində silikon yanması nəticəsində nüvələrində dəmir və nikel əmələ gətirə bilər. Sonra qısa bir nüvənin çökməsi və ardından bir partlayış baş verir və ortaya çıxan supernova bu işlənmiş, dəmirlə zəngin materialın bir hissəsini kosmosa səpə bilər. Bu qədim supernova partlayışlarının qalıqları neytron ulduzları və ya qara dəliklər ola bilər. Bunlar indi demək olar ki, izlənilməz / izlənilməzdir, lakin Galaxy’da bunların bir milyardı olmalıdır.

İkinci kateqoriya Ia supernova növü adlandırılanların atalarıdır. Bunların ağ cırtdan bir ulduzun termonükleer partlayışından qaynaqlandığı düşünülür. Ağ cırtdanlar daha az kütləvi ulduzların təkamülünün son nöqtəsidir. Dəmir istehsal edən tip Ia supernovalar> 4,5 $ milyard il əvvəl, kütlələri təxminən 1,5 ilə 8 $ M _ { odot} $ arasında olan ulduzlar kimi başlamışdı. Bunlar hidrogen, sonra helium yandıraraq degenerasiya edilmiş bir karbon və oksigen nüvəsi meydana gətirərdi. Bu nüvə daha sonra soyuyur və əksər hallarda ağ cırtdan ulduz kimi yox olur. Ia tip supernovalarda, həyatlarının sonrakı bir hadisəsi ya bir yoldaşdan kütləvi köçürülmə, ya da bir yoldaşla birləşmə, ağ cırtdanın Chandrasekhar kütləsini aşmasına səbəb olmuş və bir ulduzun bir cəld ümumi istehlakına gətirib çıxaran bir qeyri-sabitliyi tetikler. termonükleer partlayış. Bu partlayışın məhsullarına radioaktiv şəkildə Dəmirə parçalanan çox miqdarda Nikel daxildir. Ağ cırtdan heç nə qalmayıb.

EDİT: Bunu müəyyənləşdirdikdən sonra redaktə olunmuş sualınıza baxmağa başlaya bilərik. Birincisi, Qalaktikadakı qaz və ulduzlar əsasən Qalaktik mərkəzin ətrafında dövr edir. Günəş radiusundakı orbital dövr təxminən 230 milyon ildir, buna görə də bir çox Qalaktik orbiti tamamlamışdır. Yalnız bu deyil, orbital radiusda da köç edə bilərdi. Ədəbiyyatda iddialar və əks iddialar var və məsələ həll olunmur. Günəş, mövcud Galaktik orbital radiusunun əhəmiyyətli bir hissəsi ilə içəri ya da xaricə gedə bilərdi.

Nüvə çökmə supernovalarının yüksək kütlə ataları Qalaktik müstəviyə çox yaxın doğulacaq (vəfat etmiş olacaq). Eyni şey, partlamadan əvvəl Qalaktik müstəvidən xeyli uzaqlaşa bilən və həqiqətən də özləri dəfələrlə Qalaktika ətrafında dövr etmiş ola bilən əcdadları olan Ia tip supernovalar üçün o qədər də doğru deyil. Supernova partlayışında xaric olunan qaz, onlarla işıq ilində yayılır (min illər ərzində) və ulduzlararası mühitə qarışır. Ulduzlararası mühit bu supernovalardan gələn enerji girişi ilə qarışdırılır və qarışdırılır, eyni zamanda digər ulduzların istiləşməsi və küləkləri, qalaktika və spiral qolların dalğaları sayəsində. Ulduzlararası mühit kimyəvi tərkibi baxımından olduqca homojen görünür, lakin radial qradiyentlər nizam ölçüsü on min işıq ili ilə mövcuddur.

Nəticə olaraq soruşduğunuz şeyə cavab vermək demək olar ki, mümkün deyil. Günəş sistemi dəmiri, demək olar ki, 11-12 milyard il əvvəl (demək olar ki, supernova nisbəti daha yüksək idi) Günəşə qədər, demək olar ki, Galaxy-nin doğuşu arasında hər zaman partlayacaq müxtəlif nəsillərə sahib saysız-hesabsız supernovalardan gəldi. doğuş. Ən böyük töhfə verənlər, təxminən Günəşin doğulduğu yerdə mərkəzləşdirilmiş minlərlə işıq ili boyunca bir halqa yaşayan ulduzlardan gələcək, özü də qeyri-müəyyəndir.


Fosillərdə tapılan Supernova Külü, yox olma hadisəsində işarə etdi

Supernova külü, yer üzündə bakteriyalar tərəfindən yaradılan fosillərdə tapıldı, yeni bir araşdırma.

Fosillər, böyük ehtimalla dünyadan işıq ili içində baş verən bir supernova hadisəsinin məhsulu olan müxtəlif dəmir ehtiva etdiyi üçün bu tapıntı, hadisənin yer üzündə yox olma hadisəsində rol oynadığını da düşündürür.

Supernovalar nəhəng, ölməkdə olan ulduzların güclü partlayışlarıdır. Bu partlayışlar kainatın ən ucqar nöqtələrinə qədər görünür və ev sahibi qalaktikalarındakı bütün digər ulduzları qısa müddətdə işıqlandıracaq qədər parlaqdır. [Ulduz Patlamalardan İnanılmaz Supernova Görüntüləri]

Əvvəlki tədqiqatlar, supernovaların dəmir-60 olaraq bilinən bir qədər radioaktiv dəmir növü yaratdığını tapdı. Bu kataklizmik partlayışlar daha sonra çoxlu miqdarda dəmir-60 və günəş kütləsinin 5-10 qatından çoxunu boşaldır və kosmosa atır. Digər təbii yollarla istehsal olunan dəmir-60 yalnız ondan birini yaradır. Beləliklə, Yerdə və Ayda tapılan dəmir-60, çox güman ki, supernovalardan gələn küldür.

İndi alimlər maqnetit kimi tanınan bir mineralın maqnit kristallarının fosil zəncirləri içərisində dəmir-60 kəşf etdilər. Hər biri təqribən 90 nanometr / mdash və ya bir metrin milyardda biri olan bu "maqnitofosillər", maqnetotaktik bakteriya olaraq bilinən mikroblar tərəfindən yaradılmışdır.

Əvvəlki tədqiqatlar, Yerdən ən az 325 işıq ili uzaqlığında olan bir supernovanın planetin təxminən 2 milyon il əvvəl dəmir kül ilə partladığını irəli sürdü. Bu dağıntıların izlərini axtarmaq üçün tədqiqatçılar, bu müddətdən bəri Pasifik Okeanından çıxarılan dəniz çöküntülərinin əsas nümunələrini analiz etdilər.

Elm adamları, dəmir-60 olan maqnitofosillərin ilk dəfə 2.6 milyon ilə 2.8 milyon il əvvəl nüvə nümunələrində meydana gəldiyini kəşf etdilər. Göründüyü kimi supernova dağıntıları, təxminən 800.000 ildir Yer üzündə yağdı, dəmir-60 səviyyələri təxminən 2,2 milyon il əvvəl zirvəyə çatdı.

Almaniyanın Münhen Texniki Universitetinin təcrübəli bir nüvə astrofiziki olan Şawn Bishop, "Maqnitofosillər içərisində 2.6 milyon il əvvəl bir supernovanın bağırsağından atılan dəmir-60-ın hələ də canlı atomlarını tapmaq zəhmlidir" dedi. Onları sahib olduğumuz fantastik həssaslıqla aşkar edə bilmək, mənə 10 ^ 16 [10 milyon milyard] sabit dəmir atomunda bir dəmir-60 atomu verirsinizsə, tapa bilərik və mdash heyrətləndiricidir. ”

Tədqiqatçılar, bu supernova dağıntılarının dəniz ilbizləri və ikibalvarlar kimi mollyuskalara iddia edən bir yox olma hadisəsi ilə eyni zamanda Yer üzünə yağdığını qeyd etdilər. O dövrdə də qlobal bir soyutma dövrü baş verdi.

Yepiskop Space.com-a "Bu supernovanın bu yoxa səbəb olan səbəbi barədə bir şey deyə bilmərik, ancaq & mdash pun nəzərdə tutulub və astronomik bir təsadüf kimi görünür" dedi.

Bishop, gələcək tədqiqatların, supernovalar və yox olma arasındakı bu potensial əlaqəni dəstəkləyən və ya təkzib edən bir dəlil tapacağını söylədi.

Alimlər tapıntılarını 10 Avqust tarixində Proceedings of the National Science Academy jurnalında ətraflı şəkildə izah etdilər.


Meteoritin içərisində kəşf olunan Supernova qəlpəsi

Təxminən 150 il əvvəl Yer üzünə düşən bir meteoritetin günəş sistemimizin doğulduğu vaxt partladığı bir ulduzdan mikroskopik şrapnel olduğu aşkar edildi.

1864-cü ildə Fransanı vuran Orgueil meteoritinin kimyəvi tərkibi, təxminən 4,5 milyard il əvvəl günəş planetləri meydana gəldiyi zaman yaxınlıqdakı bir ulduzun bir supernovada partladığını göstərir. Ulduz partlayışın zəif qalıqlarından tədqiqatçılar indi hansı bir ulduzun partladığını təyin etmək vəziyyətindədirlər.

Tədqiqat bir metal element olan xrom səviyyələrinin bir planet və meteoritdən digərinə dəyişməsinin sirrini həll edə bilər.

Dəyirmi dənələrlə yerləşmiş və akondrit kimi tanınan meteoritin tədqiqatına Çikaqo Universitetinin tədqiqatçısı Nicolas Dauphas rəhbərlik etmişdir. Tapıntılar Astrofizika jurnalının 10 sentyabr tarixli sayında ətraflı şəkildə verilmişdir.

Xrom taleof 54

Əvvəllər elm adamları, elementin izotopu olan xrom 54 və digər kimyəvi elementlərin qaz buludu boyunca bərabər şəkildə dağıldığına və toz günəş sistemimizi meydana gətirdiyinə inandılar.

ClemsonUniversity-nin astronomiya və astrofizika professoru Bradley Meyer, "Çox yaxşı qarışdırılmış bir şorba idi. Ancaq görünən odur ki, orada olan bəzi maddələr tamamilə homojenləşdirilməyib və bu olduqca maraqlı bir nəticədir". yeni araşdırma üzərində işləmə.

Dörd on ildir ki, elm adamları, təxminən 4,5 milyard il əvvəl bir supernova partlamasının meydana gəldiyini və günəşin doğmasına səbəb olduğunu fərziyyə etdilər.

Meyer, "Ən azı bir kütləvi ulduzun Günəş sisteminə maddi qatqı təmin etməsi ehtimalı var? Və ya günəş sistemi nə olacaq? Doğuşundan bir az əvvəl" dedi Meyer.

Temetoritin içərisində alüminium 26 və dəmir 60 kimyəvi elementlərinin izləri var? kosmik süxurlarda tapılmış, ancaq yer üzündə olmayan iki qısa müddətli izotoplar? Tədqiqatçıların daxili çökmə və şiddətli partlayışa uğrayan nəhəng bir ulduzu təsvir edən "TypeII" hadisəsi olaraq təsnif edilən bir nüvə çökmə supernovasından gəldiklərini düşünmələrinə səbəb oldu.

Tip IIsupernova, günəşdən ən azı doqquz dəfə ağır bir ulduzun bütün yanacağının yandığı zaman meydana gəlir. Ulduzun mərkəzindəki füzyon mühərriki, daxili bir çöküşü tetikleyen, sonra bütün ulduzun şiddətli bir partlayışını tetikleyen başlayır.

Əksinə, Tip Ia supernova partlayışları ikili sistemdəki kiçik (lakin iki ulduzun bir-birinin ətrafında fırlandığı) kiçik, lakin olduqca sıx bir ağ cırtdan ulduzun ölümü ilə meydana gəlir.

Tip IIsupernova dənələri əvvəllər meteoritlərdə tapılmışdı, lakin bu günə qədər Tip Ia supernovasından qalıq markerlər heç aşkarlanmamışdı.

Taxılları ayırmaq

Alimlər, Fransız meteoritindəki taxılları kimyəvi markerlər üçün analiz edə biləcəklər ki, süxuranın hansı növünün süxurun xrom tərkibinə 54 qatqı təmin etdiyini müəyyənləşdirəcəkdir.

"Thetest, kalsium 48-i ölçmək olacaq" dedi Dauphas. "Bunu Ia növündə çox böyük miqdarda edə bilərsiniz, ancaq Type II-də istehsal etmək çox çətindir."

Temetorit taxıllarında çoxlu kalsium 48 varsa, ehtimal ki, TypeIa supernova partlamasından qaynaqlanır.

Tədqiqatçı bu sahəni sınayır? kosmokimyaçı olaraq bilinən? 20 il ərzində 54-cü xrom daşıyıcısını axtarmışlar, lakin alətlərdəki son inkişaflar cavabın tezliklə gələcəyini göstərir.

Tədqiqatda ölçülən dənli bitkilərin diametri 100 nanometrdən az idi, insan saçının eninin təxminən mində biri.

Tapıntılar, supernovanın bu dənələri kosmosa buraxmasından sonra erkən günəş sistemindəki dinamik proseslərin parçaları ölçülərinə görə sıraladığını, bu da dənələrin günəş ətrafında əmələ gəlməyə başlayan meteoritlərə və planetlərə nisbətsiz olaraq daxil olmasını təmin etdi.

Meyer, "Xrom 54 kimi bir izotopa baxa biləcəyiniz və potensial olaraq günəş sistemi meydana gəldiyi ilk dövrdə baş verənlər haqqında çox şey tapa biləcəyiniz diqqətəlayiqdir" dedi.


Dünyanı 2,5 milyon il əvvəl Buz dövrünə gətirən bir supernova sarsıtdı

Ulduz Betelgeuse-un şübhəli yanıb-sönməsi (ən çox hayalet deyil) hamının bunun supernovaya getməsindən əsəbiləşdi. Betelegeuse-u əhatə edən Paranoia, elm adamlarının bu yaxınlarda partlamayacağını təyin etdikdə öldü - ancaq Yer daha əvvəl bir supernovanın təsirini hiss etdi.

Ən azı on günəş kütləsi olan ulduzlar ömürlərinin sonunda partlayır. Bu, başqa bir şəkildə supernova olaraq bilinən, bu elementlərin izotopları ilə birlikdə dəmir və manqan kimi ağır elementlərin meydana gəldiyi fenomendir. Münhen Texniki Universitetinin fizikləri indi Yer qabığındakı bəzi dəmir və manqan izotoplarının planetimizə nisbətən 2,5 milyon il əvvəl meydana gəlmiş bir supernovanın sübutu olduğunu aşkar etdilər. Bu, eyni zamanda Yer kürəsini donduran Buz Dövrünün başlanğıcı ilə əlaqələndirilə bilərdi.

Daha çox yer

Supernova dəlilləri okeanın dibindəki ferromanganez qabığının təbəqələrində gizlənirdi. Manqan manevrası-53 (53Mn) və dəmir-60 (60Fe) izotoplarının yalnız bir neçə atomunda inanılmaz dərəcədə az miqdarda geoloji dəlil aşkarlayan ultra-iz analizi aparmaq üçün sürətləndirici kütlə spektrometriyasından istifadə edilərək tapıldı. Sürətləndirici kütlə spektrometri ənənəvi spektrometridən milyon dəfə daha həssasdır, bu səbəbdən də bu izotopları tapmaq üçün ideal idi. Bu izotopların gizlədildiyi kimi ferromanganez qabıqları, hər milyon ildə okean suyundan yalnız 1-2 mm mineral yığır.

“Yer qabığının təbəqələrində 53Mn (3.7 milyon il yarım ömür) və 60Fe (2.6 milyon il yarım ömür) miqdarlarını təyin etmək üçün açıq şəkildə çürüncəyə qədər bir siqnal göstərməyini gözləyə bilmədik. uzun yarı ömürlər ”deyə yaxınlarda nəşr olunan bir işə rəhbərlik edən Gunter Korschinek Fiziki Baxış Məktubları, SYFY WIRE-ə izah etdi. "Kütlə spektrometrik metodları ölçmək üçün birbaşa izotopun özünə tətbiq edilməlidir."

Betelgeuse, tezliklə və ya yaxınlığımızdakı hər yerdə 'splodey olmayacaq. Kredit: NASA

Supernovalar kütləvi ulduzların ölüm zərbələri zamanı baş verən fiziki proseslər səbəbi ilə özlərinə dair dəlillər buraxa bilərlər. Nükleosentezin 60Fe əmələ gətirdiyi düşünülür. Bu, kosmosda hidrogendən daha mürəkkəb atomların meydana gəldiyi zaman meydana gəlir və bu vəziyyətdə izotoplar partlayan ulduz şeyləri içərisində meydana gəldiklərindən bəri ulduz nükleosentezi ilə meydana gəldi. Daha yüngül dəmir izotopları neytronları oğurladıqda da 60Fe əmələ gələ bilər. 53Mn ilə hiyləgərləşir. Bu izotop 53Fe kimi başlayır və 53Mn-ə sürətlə çürüyür və yalnız Korschinekə görə silikonun nikel halına gətirdiyi bir proses ilə sintez edilə bilər.

Bundan sonra 2,5 milyon il əvvəl başlayan Buz Çağları dövrü ilə əlaqəli bir əlaqəsi var ki, bunu görməməzlikdən gəlmək çətindir.

Korschinek, "Əvvəlcə Yerdəki temperaturun düşməsi, bu yaxın supernovanın meydana gəldiyi anda baş verdi" dedi. “Və o dövrdə kosmik şüa intensivliyinin artmasının bulud əmələ gəlməsini inkişaf etdirə biləcəyi barədə fərziyyələr var. Bu, Yer üzündə bir temperatur azalması və sonrakı mərhələlərdə Buz Çağlarının başlanğıcı ola bilər. ”

Buludlar günəş işığını və istiliyin qarşısını alırsa, yer üzündə temperatur kəskin azalır. Bu, nəhəng toz və kül buludlarının vulkanik püskürmələrdən əmələ gəldiyi və Chicxulub asteroidinin vurmasından sonra planetimizi qaranlıq qoyduğu və nəticədə dinozavrları məhv edəcək kütləvi məhv hadisəsinə səbəb olan hadisələrə bənzər bir nüvə qış təsiri. Bir supernova Günəşə çox yaxın bir yerdən partlasaydı, digər fenomenlərdən də məhv ola bilər. Günəşin ultrabənövşəyi şüaları sıçrayacaq və dünyanı ölümcül rentgen şüaları ilə zap edə bilər.

Yəqin ki, yer üzündə hər hansı bir mənfi təsir göstərmək üçün çox gəzdikləri zaman son nəfəsini alacaq iki namizəd var. Betelgeuse-un bu ulduzlardan biri olduğu, digəri isə bir ulduzun ikili ulduz sistemi və sonunda çökəcək və yanacaq olan bir ağ cırtdan olan IK Pegasi olması təəccüblü olmamalıdır. IK Pegasi'nin bizə ən yaxın gələcəyi 120 işıq ili içərisindədir, bu kosmik baxımdan heç bir şey deyil, ancaq bir supernova bizi keçdikdən sonra əsrlər boyu olmayacaq.

“IK Pegasi, təqribən 1,9 milyard il sonra Tip Ia supernovasına çevriləcək. Sistem, Günəşdən çox uzaq olacaq və Yerin biosferi üçün heç bir təhlükə yaratmayacaq ”dedi Korschinek. “Betelgeuse-un yaxın 2 milyon il ərzində istənilən vaxt nüvənin çökməsinə məruz qalacağı gözlənilir. Lakin. çünki Yerdən təxminən 600 işıq ili məsafədə olacaq, partladığı zaman Betelgeuse-dan hər hansı bir təhlükə gözləməməliyik. ”

Beləliklə, bir supernovanın 2020-ci ilədək olan zibil tortunun buzlanması olacağı görünmür. Bu, hər kəsə baş vermə ehtimalı olmayan bir dəhşət olduğunu ən azı bir qədər rahatlaşdırmalıdır.


Kütləvi bir əcdad ulduzundan olan superluminous supernova

Ev sahibi qalaktikanın (yaşıl işarələr) kənarındakı superluminous supernova ASASSN-18am göstərən optik görüntü. Görüntü partlayışdan 131 gün sonra çəkilib. Kredit: Bose və digərləri, 2021

Təxminən səkkiz günəş kütləsindən daha böyük olan ulduzlar həyatlarını fövqəladə bir şəkildə supernova kimi bitirir. Bu tək ulduzlu supernovalara nüvəli çökmə supernovaları deyilir, çünki həyatlarının bu son mərhələsində əsasən dəmirdən ibarət olan sıx nüvələr artıq yerin cazibə təzyiqinə tab gətirə bilmirlər və partlamadan çökürlər. Güclü atom hidrogen emissiya xəttlərini göstərən əsas çökmə supernovalarının qırmızı supergian ulduzlarının, hidrogen yanma mərhələsindən kənarda inkişaf etmiş və radiusda şişmiş kütləvi ulduzların partlaması nəticəsində meydana gəldiyi düşünülür. Son vaxtlara qədər astronomlar bu ulduzların son ölümünə qədər nisbətən sakit olduğunu düşünürdülər, amma partlamadan əvvəl həqiqətən güclü kütləvi itki yaşadıqlarına dair dəlillər toplanırdı. Bəzi modellərdə, supernovalardan çıxarılan bu kütləvi itki zərflərində zərbələrlə qarşılaşdıqda əlavə şüalanma yayılır və bu prosesdəki dəyişikliklər, nüvələrin çökmə supernovalarından yayılmış emissiya fərqlərinə görə məsuliyyət daşıyır.

Son on ildə superluminous supernovae (SLSNe) adlanan yeni bir alt sinif təsbit edildi. Pik nöqtələrində adi supernovalar qədər on qat daha parlaq ola bilər və güclü və ya zəif hidrogen emissiyasına görə təxminən iki qrupa bölünürlər. Bəzi hidrogen baxımından zəngin SLSNe zərfdən şok emissiya əlamətləri göstərmir, bununla birlikdə şəklin mürəkkəbliyini artırır. Supernovalar əsas kosmoloji meyarlardır, çünki bu qədər parlaqdır və kainatın ilk dövrlərində parlaq göründüyü üçün bu günə qədər olan ən uzaq supernova, böyük partlayışdan təxminən üç milyard il sonra bir dövrdən başlayır. Məsafələr ölçülmüş və daxili parlaqlıqları müqayisə etməklə etibarlı şəkildə müəyyənləşdirilir, ancaq daxili işıqlar dəqiq şəkildə modelləşdirildikdə. Astronomlar bu səbəbdən bütün müxtəlif siniflər və alt sinifləri hesablamaq üçün çalışırlar.

CfA astronomu Emilio Falco, supernovalar üçün görünən səmanı avtomatik olaraq araşdırmaq üçün dünya miqyasında iyirmi dörd teleskopdan ibarət olan "Supernovalar üçün Bütün Göylü Avtomatlaşdırılmış Tədqiqat" (ASAS-SN) layihəsini istifadə edən astronomlar qrupunun üzvü idi. Ekip, bir mənbəyi ASASSN-18am (SN2018gk) üzərində araşdıraraq, bunun nadir, işıqlı, hidrogen baxımından zəngin bir supernova olduğunu, ancaq zərflə qarşılıqlı əlaqədə olduğuna dair heç bir dəlil olmadığı qənaətinə gəldi. Alimlər ulduzun yalnız təvazökar bir külək olması lazım olduğuna, ildə yalnız bir günəş kütləsinin on on mində bir hissəsinə sahib olduğu qənaətinə gəldilər (bəzi rentgen ölçüləri bunun daha da kiçik ola biləcəyini göstərir). Alimlər, əcdad ulduzunun, ehtimal ki, on doqquz ilə iyirmi altı günəş kütləsi arasında olduğunu düşünürlər.

"ASASSN-18am / SN 2018gk: kütləvi bir əcdaddan örtüklü Tip IIb supernova" dərc edilmişdir MNRAS.


NASA Rəsədxanaları, ehtimal ki, uzunmüddətli 1987A Supernova Çekirdeğini təsbit etdi

Astronomlar, indi bir əsas komponent üçün iki rentgen teleskopundan (Chandra və NuSTAR) dəlillərə sahibdirlər. [+] məşhur bir supernova qalığı. Bu son araşdırma göstərir ki, belə bir neytron ulduzu tərəfindən yaradılan "pulsar külək dumanlığı" mövcud ola bilər.

Chandra (rentgen): NASA / CXC / Univ. di Palermo / E. Yunan İlahəti: INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo / Salvatore Orlando

NASA-nın Chandra X-ray Rəsədxanası və onun NuSTAR (Nüvə Spektroskopik Teleskop Array) dolayı yolla Supernova 1987A-nın qalıq ulduz nüvəsi olduğunu düşündüyünü, 400 ildən çox bir müddətdə aşkar edilən ilk çılpaq gözlü supernovanı aşkar etdi. Yaxınlıqdakı Böyük Magellan Buludunda, təxminən 170.000 işıq ili uzaqlıqda yerləşən bir cırtdan qalaktika olan Supernova 1987A (və ya SN 1987A) ilk dəfə 23 fevral 1987-ci ildə kimsəsiz Çili rəsədxanasının dağ zirvəsində görüldü.

-Də dərc olunmuş bir yazıda Astrofizika jurnalı, beynəlxalq bir astronom qrupu, otuz illik axtarışdan sonra supernovanın neytron ulduz nüvəsini aşkar etmək üçün x-ray emissiyalarından istifadə etdiklərini qeyd etdi. Komanda, iddialarını dəstəkləmək üçün Çilidəki yerüstü Atacama Böyük Millimetr Array (ALMA) məlumatlarını da istifadə etdi.

"34 ildir ki, astronomlar, orada gözlədiyimiz neytron ulduzunu tapmaq üçün SN 1987A-nın ulduz dağıntılarını süzdülər" dedi İtaliyanın Palermo Universitetindən Emanuele Greco, tədqiqat rəhbəri bir açıqlamasında. "Ölü nöqtələrə çevrilən bir çox ipucu var, amma son nəticələrimizin fərqli ola biləcəyini düşünürük."

NASA bildirir ki, bu obyektlər neytron ulduzları adlandırılıb, çünki onlar demək olar ki, yalnız sıx dolu neytronlardan hazırlanıblar. Kosmik agentlik qeyd edir ki, pulsarlar adlanan sürətlə fırlanan və yüksək dərəcədə maqnitlənmiş neytron ulduzları, astronomların fırlanması şüanı səmaya səpəndə impuls kimi tanıdıqları bir mayak kimi radiasiya şüası yaradır. NASA bildirir ki, bununla birlikdə pulsarların bir alt qrupu var. səthlərindən - bəzən işığın sürətində olan küləklər meydana gətirən, yüklənmiş hissəciklərin və “pulsar külək dumanlığı” kimi tanınan maqnit sahələrinin mürəkkəb quruluşlarını yaradır.

NASA, bu enerjili rentgen yayımının ən çox ehtimal olunan izahatının məhz belə bir pulsar külək dumanlığı tərəfindən istehsal edildiyini söyləyir.

23 Fevralda Böyük Magellan Buludunda (supernovanın atası. [+] 1987A) partlayan ulduz indi müəyyənləşdi. 1969-cu ildə 12-ci böyüklükdə bir OB ulduzu kimi kataloqu verildi və Sanduleak-69 202 tərifi verildi. 1970-ci illərin ortalarında Avropa Cənubi Rəsədxanasındakı müşahidələr onu B3 I spektral tipə aid etməyə imkan verdi, yəni çox isti, supergiant ulduz.

Elm adamları deyirlər ki, Qalaktikamızda Yer kürəsinə bənzəyən başqa bir Planet var

Elm adamları deyirlər ki, 29 Ağıllı Əcnəbi Sivilizasiyalar Onsuz da Bizi Görmüş ola bilər

İzah edildi: Niyə bu həftənin ‘çiyələk ayı’ bu qədər aşağı, bu qədər gec və bu qədər işıqlı olacaq

Belə bir neytron ulduzu yaradan supernova partlayış növünə gəldikdə?

Çox güman ki, ssenari əsas çökmə supernovalarını əhatə edir. Nüvə çökmə supernovalarının əcdadları, dəmir nüvələrinin nüvəsinin çökməsinə məruz qalan kütləvi ulduzlardır. Yəni, ulduzun nüvə materialı sadəcə ulduzun cazibə qüvvəsinin ağırlığını dəstəkləyə bilməyəndə.

Əslində, SN 1987A astronomlara ağır elementlərin supernovalarda istehsal olunduğunun ilk birbaşa təsdiqini təklif etdi.

SN 1987A, əvvəlki bir yazıda qeyd etdiyim kimi, bir neytron ulduzu və ya qara dəlik olaraq sonradan kompakt bir qalıq geridə qoyduğu bir Tip II nüvə çökmə supernovasının olduğu bilinir. Ancaq SN 1987A’nın vəziyyətində, partlamanın iki ulduzun birləşməsindən qaynaqlandığı barədə hələ də bəzi mübahisələr var.

Astronomlar çoxdan 1987A-nın işıq əyrisinin get-getdən qəribə davrandığını bilirdilər. Bir səbəbdən, heç vaxt tipik nüvə çökmə supernovası qədər parlaq olmamışdı, bu səbəbdən rəsmi olaraq II Tip 'Xüsusi' supernova kimi təsnif edilmişdir. Bu, sadəcə bilinən hər hansı bir supernova nüvəsi çökmə Tip II alt kateqoriyasına uyğun gəlmir deməkdir.

Supernovanın əcdad ulduzuna gəldikdə?

Atalarından ən azı birinin 20 günəş kütləsindən ibarət mavi bir supergiant ulduzu olan Sanduleak -69 202 olduğu məlumdur. Supernovanın ürəyindəki partlayışın tək bir böyük mavi ulduzun çökməsi səbəbindən olub olmadığını və ya iki ulduzun birləşməsindən qaynaqlandığını müzakirə etmək üçün açıq qalır.

Ancaq NASA, həqiqətən, bu 34 yaşlı supernova qalıqlarının mərkəzində bir pulsar varsa, bu günə qədər tapılan ən gəncin olacağını düşünür. Nəticə olaraq, inkişafını izləmək üçün ideal şəkildə uyğun olacaqdır.

Ümid budur ki, güman edilən pulsarı əhatə edən ulduz qırıntıları yaxın bir neçə il ərzində dağılacaq. Əgər belədirsə, NASA, təxminən on ildə pulsar emissiyasının maneəsiz bir şəkildə ortaya çıxacağını və bu yaxınlarda əmələ gələn, fırlanan neytron ulduzunun mövcudluğunu ortaya qoyacağını söyləyir.


JAXA Japan Aerospace Exploration Agency

S. Tədqiqat ixtisasınız nədir?


Supernova partlayışının rəssamı və rsquos ifası. (nəzakət: NASA / CXC / M. Weiss)

Qeyri-istilik hadisələrini araşdırıram. Yer üzündəki bütün təbii hadisələrin bir temperaturu var, ancaq kainatın müxtəlif yerlərində bir temperaturu ölçə bilməyəcəyimiz bir maddə var. Temperatur, maddələrdəki molekulların və atomların kinetik enerjisi & ndash olaraq da bilinən mikroskopik hərəkətin ölçüsüdür və kinetik enerjinin miqdarı istilik enerjisini diktə edir. Bunu istilik kimi ölçürük.
Fəqət kosmosda istilik və temperaturla əlaqəli Yerlə əlaqəli fiziki qanunlarımıza uyğun olmayan bəzi hadisələr var. Bu hadisələrə qeyri-istilik hadisələri deyilir və Selsi dərəcəsindəki istiliyi ilə təyin edilə bilməz.
Məsələn, fövqəladə partlayışdan gələn şok dalğalarında və qara dəliyə çox yaxın bir yerdən çıxan yüksək sürətli bir reaktiv olmayan hissəciklər tapıldı. Bu qeyri-istilik hissəciklər yerdə real olmayan çox yüksək enerjiyə sürətlənir. Bu qeyri-istilik hissəciklərin necə yaradıldığını və necə sürətləndiyini hələ anlamırıq.
Bu hissəciklərin kosmosdakı həddindən artıq və qeyri-bərabər sürətləri, istiliyini ölçməyimizi və onları qeyri-istilik hissəcikləri olaraq təyin etməyimizi mümkünsüz edir.

S. X-ray Astronomiya Satellite ASTRO-H ilə hansı tədqiqat aparmaq istərdiniz?

ASTRO-H & rsquos əsas xüsusiyyəti geniş zolaqlı müşahidə qabiliyyətidir. Ənənəvi rentgen astronomiyası peyklərindən ən az on qat daha çox enerji həllinə malikdir. Yüksək enerjili vəziyyətlərə hansı plazmaların sürətləndiyini öyrənmək üçün supernova partlayışından gələn şok dalğalarında görülən toqquşma olmayan plazmaların kinetik vəziyyəti barədə dəqiq müşahidələr etmək istərdim.

S. Niyə supernova partlamaları ilə maraqlanırsınız?


Supernova qalığının X-ray görüntüsü, Cassiopeia A, supernova partlamasından 330 il sonra. X-şüaları yüksək enerjidən aşağı enerjiyə mavi, yaşıl və qırmızı kimi göstərilir. (nəzakət: NASA / CXC / UMass Amherst / MD Stage et al.)

Tycho & rsquos supernova qalığının rentgen şəkli. Xarici haşiyədə görünən bənövşəyi sahə, yüksək enerjili istilik olmayan hissəciklərin sürətləndiyi bir şok dalğasıdır. (nəzakət: NASA / CXC / Rutgers / J. Warren & amp J. Hughes et al.)

Supernova partlayışından yaranan hissəciklərin çox yüksək enerjiyə qədər sürətlənməsindən həmişə maraqlandım. Məni yüksək enerjili hadisələr cəlb edir.
Yer üzündə hər şeyin ölçə bildiyimiz və təyin edə biləcəyimiz bir istiliyi var, ancaq supernova qalıqlarında & ldquononthermal & rdquo hissəcikləri adlanan yüksək enerjili hissəciklərin temperaturunu ölçə bilmərik.
Dünyada heç görülməyən bu cür fenomenlər, fövqəladə partlayışları və qalıqlarını çox maraqlı edir. Bu qeyri-istilik hadisələr bütün kosmosda universal şəkildə müşahidə olunur və orada çox vacib bir şeyin gizlənmə ehtimalı vardır. Bu sirri çox cəlbedici hesab edirəm.
Supernova qalıqlarının fotolarına baxanda çox gözəldir. Supernova partlayışları ilə bu qədər maraqlanmağımın başqa bir səbəbi də budur.

S. Supernova partlamaları və supernova qalıqları nədir?

Supernova partlaması bir ulduzun ömrünün sonuna çatdığı və partladığı bir fenomendir. Məsələn, bir & ldquoheavy & rdquo ulduzu düşünün, yəni Günəş kütləsinin on qatından çoxdur. Birincisi, kosmosdakı qaz buludları cazibə qüvvəsi ilə çəkildikdə və daraldıqda bir ulduz yaranır. Bir ulduzun mərkəzində nüvə birləşməsi (hidrogen qazının heliuma çevrilməsi və daha böyük və daha böyük atomlara) meydana çıxacaq və xarici təzyiq meydana gətirəcəkdir. Bu təzyiq və ulduzun cazibə qüvvəsi yaxşı taraz olduğundan, ulduz formasını qoruya bilər. Atom birləşməsi reaksiyasının enerjisi ulduzu parıldayan işığı yaradır.
Nüvə birləşməsi bir ulduzun özündə dəmir əmələ gələnə qədər davam edəcəkdir. Dəmir sabit bir atom nüvəsidir, buna görə daha nüvə birləşməsi baş verməyəcəkdir. Ulduz doğulduqdan təxminən bir milyon il sonra & ldquoiron fotodisinteqrasiya olaraq bilinən bir məhv dövrünə çatır. & Rdquo & ldquocore & rdquo təzyiqi sürətlə azalır və ulduz, cazibə qüvvəsinə dözə bilməyəndə parçalanır və partlayır. Bu ağır bir ulduzun supernova partlamasıdır.
Supernova partlaması zamanı çox böyük enerji sərbəst buraxılır və şok dalğaları kainata yayılır. Bir supernovanın bir partlaması 100 milyard ulduz kolleksiyası qədər parıldayır. Şok dalğaları eyni zamanda rentgen və ya qamma şüaları da yayır (enerjisi rentgen şüalarından da böyükdür). Böyük bir ulduz partlayışından yaranan bu cür şok dalğaları, fövqəlnova qalıqları olaraq bilinir. Bir supernova partlamasının özü yalnız bir neçə saniyə davam edir, ancaq bir fövqəlnova qalığı kosmosda 100.000 ildən çox müddət mövcud olacaqdır.

S. Supernova partlamalarını və qalıqlarını öyrənərək nə öyrənə bilərik?


Supernova qalığı G292.0 + 1.8. Nüvə birləşməsi həddi çatdıqda, bir ulduz böyük bir partlayışda ölür, çünki cazibə onun nüvəsini məhv edir. O dövrdə kosmosa atılan ağır elementlər həyatın mənşəyinə çevrilir. Bu qalıqda çox oksigen görə bilərik. (nəzakət: X-ray: NASA / CXC / Penn State / S.Park et al. Optik: Pal.Obs. DSS)

Kainatın necə inkişaf etdiyini, indiki vəziyyətinə necə çatdığını və canlıların haradan gəldiyini öyrənə bilərik. Əslində vücudumuzu təşkil edən elementlər fövqəlnova partlayışlarından qaynaqlanır. Supernova partlamaları olmasaydı, canlılar yaranmazdı.
Ətrafımızda oksigen və azot və ndash kimi dəmirdən daha yüngül olan elementlərin əksəriyyəti ulduzlarda nüvə birləşməsi nəticəsində yaranır. Bu elementlər supernova partlayışları ilə kainata yayıldı. Daha sonra dünyamızı və üzərindəki bütün canlı orqanizmləri yaratmaq üçün toplandıqları düşünülür.
Bundan əlavə, dəmirdən daha ağır olan bir çox elementin təbiətdəki ən ağır elementə qədər olan uran və ndashın supernova partlaması anında yaradıldığını və kainata səpələndiyini öyrəndik. Bu, bəşəriyyətin xüsusi bir dəyər verdiyi qızıl və gümüş üçün də doğrudur. By studying supernova remnants, we can understand where and how these elements around us were created.
Supernova explosions generate cosmic rays. Cosmic rays are high-energy particles flying about the universe at high speed. X-rays and high-energy gamma rays are released from supernova remnants as an indication of the existence of cosmic rays. That is to say, a leading theory is that nonthermal particles in shockwaves are cosmic rays.
Cosmic rays also do come down to Earth&rsquos surface, but even 100 years after their discovery, their origin remains unknown. Some people believe that cosmic rays play a very important role in the formation of stars. Lithium used in batteries is created from a crash between cosmic rays and interstellar gas in space. In such a way, everything is linked. So when we learn more about supernova remnants, we will be better equipped to explore and perhaps even solve the mysteries of the universe, and perhaps even of lifeforms unknown to us today. This is very interesting.


Red Supergiants

So what is a red supergiant star? Red supergiants are stars of a specific size that are nearing the end of their lives. These stars spend only about 10% of their lives as red supergiants while the prior 90% is spent as a massive main sequence star. These stars have a mass greater than 10 solar masses meaning these stars have more than ten times the mass of our sun. In these stars most of the hydrogen fuel has been exhausted and the core stops producing energy and gravity causes the core to contract. The layer of the star surrounding the core contracts and heats up to a high enough temperature to start fusing hydrogen to helium. The outer parts of the star expand as a result of the star burning hydrogen. The star is producing more energy than necessary to offset the collapse due to gravity. The outer layer expands to several hundred solar radii and the surface temperature cools as a result of the increased surface area. This temperature decrease gives the star its reddish color.

Courtesy of se.ssl.berkeley.edu


Astronomy Without A Telescope – Alchemy By Supernova

The production of elements in supernova explosions is something we take for granted these days. But exactly where and when this nucleosynthesis takes place is still unclear – and attempts to computer model core collapse scenarios still pushes current computing power to its limits.

Stellar fusion in main sequence stars can build some elements up to, and including, iron. Further production of heavier elements can also take place by certain seed elements capturing neutrons to form isotopes. Those captured neutrons may then undergo beta decay leaving behind one or more protons which essentially means you have a new element with a higher atomic number (where atomic number is the number of protons in a nucleus).

This ‘slow’ process or s-process of building heavier elements from, say, iron (26 protons) takes place most commonly in red giants (making elements like copper with 29 protons and even thallium with 81 protons).

But there’s also the rapid or r-process, which takes place in a matter of seconds in core collapse supernovae (being supernova types 1b, 1c and 2). Rather than the steady, step-wise building over thousands of years seen in the s-process – seed elements in a supernova explosion have multiple neutrons jammed in to them, while at the same time being exposed to disintegrating gamma rays. This combination of forces can build a wide range of light and heavy elements, notably very heavy elements from lead (82 protons) up to plutonium (94 protons), which cannot be produced by the s-process.

How stuff gets made in our universe. The white elements (above plutonium) can be formed in a laboratory, but it is unclear whether they form naturally - and, in any case, they decay quickly after they are formed. Credit: North Arizona University

Prior to a supernova explosion, the fusion reactions in a massive star progressively run through first hydrogen, then helium, carbon, neon, oxygen and finally silicon – from which point an iron core develops which can’t undergo further fusion. As soon as that iron core grows to 1.4 solar masses (the Chandrasekhar limit) it collapses inwards at nearly a quarter of the speed of light as the iron nuclei themselves collapse.

The rest of the star collapses inwards to fill the space created but the inner core ‘bounces’ back outwards as the heat produced by the initial collapse makes it ‘boil’. This creates a shockwave – a bit like a thunderclap multiplied by many orders of magnitude, which is the beginning of the supernova explosion. The shock wave blows out the surrounding layers of the star – although as soon as this material expands outwards it also begins cooling. So, it’s unclear if r-process nucleosynthesis happens at this point.

But the collapsed iron core isn’t finished yet. The energy generated as the core compressed inwards disintegrates many iron nuclei into helium nuclei and neutrons. Furthermore, electrons begin to combine with protons to form neutrons so that the star’s core, after that initial bounce, settles into a new ground state of compressed neutrons – essentially a proto-neutron star. It is able to ‘settle’ due to the release of a huge burst of neutrinos which carries heat away from the core.

It’s this neutrino wind burst that drives the rest of the explosion. It catches up with, and slams into, the already blown-out ejecta of the progenitor star’s outer layers, reheating this material and adding momentum to it. Researchers (below) have proposed that it is this neutrino wind impact event (the ‘reverse shock’) that is the location of the r-process.

It’s thought that the r-process is probably over within a couple of seconds, but it could still take an hour or more before the supersonic explosion front bursts through the surface of the star, delivering some fresh contributions to the periodic table.

And, for historical context, the seminal paper on the subject (also known as the B 2 FH paper) E. M. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. Fowler, and F. Hoyle. (1957). Synthesis of the Elements in Stars. Rev Mod Phy 29 (4): 547. (Before this nearly everyone thought all the elements formed in the Big Bang – well, everyone except Fred Hoyle anyway).


The banality of danger

In listening to these talks I was struck by how mundane the sources of these dangers were when it comes to day-to-day life. Unlike nuclear war or some lone terrorist building a super-virus (threats that Sir Martin Rees eloquently spoke of), when it comes to the climate crisis and an emerging surveillance culture, we are collectively doing it to ourselves through our own innocent individual actions. It's not like some alien threat has arrived and will use a mega-laser to drive the Earth's climate into a new and dangerous state. Nope, it's just us — flying around, using plastic bottles, and keeping our houses toasty in the winter. And it's not like soldiers in black body armor arrive at our doors and force us to install a listening device that tracks our activities. Nope, we willingly set them up on the kitchen counter because they are so dang convenient. These threats to our existence or to our freedoms are things that we are doing just by living our lives in the cultural systems we were born into. And it would take considerable effort to untangle ourselves from these systems.

So, what's next then? Are we simply doomed because we can't collectively figure out how to build and live with something different? Bilmirəm. It's possible that we are doomed. But I did find hope in the talk given by the great (and my favorite) science fiction writer Kim Stanley Robinson. He pointed to how different eras have different "structures of feeling," which is the cognitive and emotional background of an age. Robinson looked at some positive changes that emerged in the wake of the COVID pandemic, including a renewed sense that most of us recognize that we're all in this together. Perhaps, he said, the structure of feeling in our own age is about to change.


Videoya baxın: Atom nüvəsi, Atom nüvəsinin quruluşu (Sentyabr 2021).