Astronomiya

Bir supernovanın "şok dalğası" nədir?

Bir supernovanın

Ümumi bir fikir supernovaların ulduzlararası qazda şok dalğaları yaratması və onları ulduz əmələ gətirən sıxlıqlara qədər sıxa bilməsi.

Şok dalğası necə ötürülür? Atılan (sublight) hissəciklər varmı, yoxsa radiasiya bir neçə günəş kütləsini qazın hərəkətinə gətirəcək qədər güclüdür?


Gözlədiyimiz kimi, Wikipedia bizim dostumuzdur:

yaranan supernova partlaması, ulduz materialının çoxunu və ya hamısını işıq sürətinin% 10 (və ya təxminən 30.000 km / s) sürətində sürətlə xaric edir. Bu sürətlər yüksək səsdən yüksəkdir, buna görə də atılmanın qarşısında güclü bir şok dalğası meydana gəlir.


Superbubble

A super köpük və ya üst qabıq yüzlərlə işıq ili boyunca olan və ətrafdakı ulduzlararası mühitdən daha az sıx, isti (10 6 K) qaz atomları ilə doldurulmuş, həmin mühitə qarşı üfürülmüş və çoxsaylı supernova və ulduz küləkləri ilə oyulmuş bir boşluqdur. Yeni doğulmuş ulduzların küləkləri, keçidi və cazibəsi digər toz və ya qazın üstündəki köpükləri soyur. [2] Günəş Sistemi, Yer üzü Bubble kimi tanınan köhnə bir super köpük mərkəzinin yaxınlığında yerləşir və sərhədləri xarici ulduzların bir neçə yüz işıq ilindən daha çox məsafədə tozunun tükənməsi ilə izlənilə bilər.


ALMA Supernova 1987A-da mümkün neytron ulduzunu tapır

İki astronom qrupu, Supernova 1987A ətrafındakı 33 yaşlı sirrdə cəlbedici bir iddia ortaya qoydu. ABŞ Milli Elm Fondu və beynəlxalq tərəfdaşları (NRAO / ESO / NAOJ) tərəfindən maliyyələşdirilən Atacama Böyük Millimetr / submillimetr Array (ALMA) Atacama Böyük Millimetr / submillimetr Array (ALMA) müşahidələrinə əsasən, ALMA ən mürəkkəb və güclü biridir. Yerdəki və ya kosmosdakı astronomik rəsədxanalar. Teleskop, Çilinin şimalında 66 yüksək dəqiqlikli anten antenasından ibarətdir. və nəzəri bir təqib işi, elm adamları bir neytron ulduzunun partlamış ulduzun qalıqlarının içərisində dərin gizlədiyi iddiasına yeni bir fikir verir. Bu günə qədər bilinən ən gənc neytron ulduzu olardı.

Astronomlar gecə səmasında bir ulduzun ən parlaq partlayışlarından birinin şahidi olduqdan bəri Supernova Supernova yaratdılar, nüvə sobasından sonra Günəşimizdən qat-qat daha böyük bir ulduzun partlaması artıq cazibə qüvvəsini tarazlaya bilmir. . Bu partlayış zamanı bu ulduzlar bir qalaktikadakı bütün digər ulduzlar kimi parlaq ola bilər və çox sayda maddənin yüksək sürətlə və yüksək enerjidə kosmosa atıldığı. Bu nəhəng ulduzların qalığı ya neytron ulduzuna, ya da qara dəliyə çevrilir. 1987A (SN 1987A), partlayışdan qalan qalıqlarda əmələ gəlməli kompakt bir obyekt axtarırdılar.

Çünki neytrinos kimi tanınan hissəciklər Neutrino Ulduzlardakı nüvə reaksiyalarının yaratdığı əsas hissəcik. Neytrinonu aşkarlamaq çox çətindir, çünki əksəriyyəti qarşılıqlı əlaqə qurmadan Yer kürəsindən tamamilə keçir. Partlayış günü (23 Fevral 1987) Dünyada təsbit edildi, astronomlar ulduzun çökmüş mərkəzində bir neytron ulduzu meydana gəlməsini gözlədilər. Ancaq elm adamları bu ulduz üçün bir dəlil tapa bilmədikdə, bunun əvəzinə bir qara çuxura düşdüyünü düşünməyə başladılar. On illərdir ki, elmi ictimaiyyət bu cisimdən çox qalın toz buludunun arxasında gizlənmiş bir siqnalı səbirsizliklə gözləyirdi.

“Damla”
Bu yaxınlarda ALMA radio teleskopundan aparılan müşahidələr partlayışdan sonra itkin neytron ulduzunun ilk göstəricisini verdi. Son dərəcə yüksək qətnamə şəkillər, ətrafından daha parlaq və neytron ulduzunun şübhəli yeri ilə uyğunlaşan SN 1987A-nın tozlu nüvəsində isti bir “damla” aşkar etdi.

Kardiff Universitetindən Mikako Matsuura və ALMA ilə qan tapan qrupun üzvü, "Supernova qalığında qalın toz buludunun yaratdığı bu isti damarı görəndə çox təəccübləndik" dedi. “Buludda tozu qızdıran və parıldayan bir şey olmalıdır. Bu səbəbdən toz buludunun içində gizlənən bir neytron ulduzunun olduğunu təklif etdik. ”

Matsuura və komandası bu nəticədən həyəcanlansalar da, blokun parlaqlığı ilə maraqlandılar. "Neytron ulduzunun mövcud ola bilməyəcəyi qədər parlaq ola biləcəyini düşünürdük, lakin sonra Dany Peyj və qrupu neytron ulduzunun həqiqətən də bu qədər parlaq ola biləcəyini göstərən bir araşdırma nəşr etdi" dedi Matsuura.

Dany Page Meksika Milli Muxtar Universitetinin astrofizikidir və SN 1987A-nı əvvəldən öyrənir. "Supernova baş verən zaman doktorumun yarısında idim," dedi, "bu sirri həll etmək üçün karyeramın gedişatını dəyişdirməyimə səbəb olan həyatımdakı ən böyük hadisələrdən biri idi. Müasir bir müqəddəs qabıq kimi idi. ”

Page və qrupu tərəfindən bu gün nəşr olunan nəzəri iş Astrofizika jurnalıALMA komandasının bir neytron ulduzunun toz damarına güc verməsi təklifini qətiyyətlə dəstəkləyir. "Bir supernova partlayışının və neytron ulduzunun içərisində hökm sürən həddindən artıq şərtlərin olmasına baxmayaraq, isti bir toz qanının aşkarlanması bir neçə proqnozun təsdiqidir" dedi.

Bu proqnozlar neytron ulduzunun yeri və temperaturu idi. Supernova kompüter modellərinə görə, partlayış saniyədə yüz kilometr sürətlə (ən sürətli raketdən on qat daha sürətli) neytron ulduzunu doğulduğu yerdən “qovdu”. Blob, astronomların neytron ulduzunun bu gün olacağını düşündüyü yerdədir. 5 milyon santigrat dərəcə olduğu proqnozlaşdırılan neytron ulduzunun temperaturu, damarın parlaqlığını izah etmək üçün kifayət qədər enerji verir.

Pulsar və ya qara dəlik deyil
Ümumi gözləntilərin əksinə olaraq, neytron ulduzu, ehtimal ki, bir pulsar deyil Pulsar Yer üzünə müntəzəm işıq impulsları buraxan bir neytron ulduzu. . "Bir pulsarın gücü, onun fırlanma sürətindən və maqnit sahəsinin gücündən asılıdır; hər ikisi də müşahidələrə uyğun gəlmək üçün çox incə köklənmiş dəyərlərə sahib olmalıdırlar" dedi Page, "cavanların isti səthindən çıxan istilik enerjisi. neytron ulduzu təbii olaraq məlumatlara uyğundur. ”

"Neytron ulduzu tam olaraq gözlədiyimiz kimi davranır" deyə Nyu-Yorkdakı Stony Brook Universitetindən James Lattimer və Page tədqiqat qrupunun üzvü əlavə etdi. Lattimer, SN 1987A'dan əvvəl müşahidələrə uyğun gələn bir supernova & # 8217s nötrino siqnalının proqnozlarını dərc edərək, SN 1987A'yı da yaxından izlədi. “Bu neytrinolar bir qara dəliyin əsla meydana gəlməməsini təklif etdi və üstəlik bir qara dəlik üçün damarın müşahidə olunan parlaqlığını izah etmək çətin görünür. Bütün imkanları müqayisə etdik və isti neytron ulduzunun ən çox ehtimal olunan izah olduğu qənaətinə gəldik. ”

Bu neytron ulduzu 25 km genişlikdə, son dərəcə isti bir ultra sıx maddə topudur. Materialının bir çay qaşığı New York şəhərindəki bütün binaların birləşməsindən daha çox çəki olardı. Yalnız 33 yaşında ola biləcəyi üçün bu günə qədər tapılan ən gənc neytron ulduzu olardı. Bildiyimiz ikinci ən gənc neytron ulduzu supernova qalığı Cassiopeia A-da yerləşir və 330 yaşındadır.

Yalnız neytron ulduzunun birbaşa şəkli onun mövcudluğuna dair dəqiq bir sübut verərdi, lakin bunun üçün astronomların, supernova qalığındakı toz və qazın daha şəffaflaşmasına qədər bir neçə on il gözləmələri lazım ola bilər.

Ətraflı ALMA şəkilləri
Bir çox teleskop SN 1987A şəklini çəksə də, heç biri öz nüvəsini ALMA kimi yüksək dəqiqliklə müşahidə edə bilməmişdir. Əvvəllər (3-D) ALMA ilə aparılan müşahidələr, supernovanın qalığında olan molekul növlərini göstərmiş və çox miqdarda toz əmələ gətirdiyini təsdiqləmişdir.

"Bu kəşf teleskopun və məlumatların işlənməsinin davamlı təkmilləşdirilməsi sayəsində supernovanın nüvəsini getdikcə daha ətraflı göstərərək ALMA illərində apardığı müşahidələrə söykənir" dedi. ALMA görüntüləmə qrupunun bir hissəsi olmuşdur.

Milli Radio Astronomiya Rəsədxanası, Associated Universities, Inc tərəfindən kooperativ razılaşması altında fəaliyyət göstərən Milli Elm Fondunun bir təsisidir.

Media ilə əlaqə:
Iris Nijman
NRAO Xəbərlər və İctimai Məlumat Meneceri
[email protected]
+1 (434) 242 9584

Bu tədqiqat iki sənəddə təqdim olunur:

  • "Blob" un ALMA müşahidəsi: "SN 1987A Ejecta'daki Toz və Molekulların Yüksək Açısal Çözünürlüklü ALMA Təsvirləri", P. Cigan və digərləri, Astrofizika jurnalı. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab4b46
  • Neytron ulduzuna üstünlük verən nəzəri tədqiqat: “NS 1987A in SN 1987A”, D.Page et al., Astrofizika jurnalı. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab93c2

Beynəlxalq astronomiya təsisi olan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), Cənubi Yarımkürədəki Avropa Astronomik Tədqiqatlar Təşkilatı (ABŞ), ABŞ Milli Elm Fondu (NSF) və Milli Təbii Elmlər İnstitutlarının (ortaqlığı) ortaqlığıdır. Çili Respublikası ilə əməkdaşlıqda Yaponiyanın NINS). ALMA üzv ölkələr adından ESO, Kanada Milli Tədqiqat Şurası (NRC) və Elm və Texnologiya Nazirliyi (MOST) ilə əməkdaşlıqda və Tayvanda Academia Sinica (AS) ilə əməkdaşlıqda NINS tərəfindən maliyyələşdirilir. və Koreya Astronomiya və Kosmik Elmlər İnstitutu (KASI).

ALMA istehsalı və əməliyyatları Üzv Dövlətlər adından ESO tərəfindən Associated Universities, Inc. (AUI) tərəfindən idarə olunan Milli Radio Astronomiya Rəsədxanası (NRAO), Şimali Amerika adından və Yaponiya Milli Astronomiya Rəsədxanası (NAOJ) tərəfindən idarə olunur. ) Şərqi Asiya adından. Birgə ALMA Rəsədxanası (JAO) ALMA-nın inşası, istismara verilməsi və istismarı üçün vahid rəhbərliyi və rəhbərliyi təmin edir.


Günün Astronomiyası Resmi

Kosmosu kəşf edin! Hər gün cazibədar kainatımızın fərqli bir görünüşü və ya fotoşəkili, peşəkar bir astronom tərəfindən yazılmış qısa bir açıqlama verilir.

2021 14 aprel
Qələm Nebula Supernova Şok Dalğası
Şəkil krediti və müəllif hüquqları: Greg Turgeon və Utkarsh Mishra

İzahat: Bu supernova şok dalğası ulduzlararası kosmosda saatda 500.000 kilometrdən çox sürətlə hərəkət edir. Ortaya yaxın və bu kəskin detallı rəngli kompozitdə yuxarıya doğru irəliləyən, nazik, parlaq, hörülmüş liflər əslində kosmik bir parlaq qaz təbəqəsindəki uzun dalğalar demək olar ki, bir-birinə bənzəyir. Kataloqu NGC 2736, uzanmış görünüşü, populyar adını, Qələm Dumanlığını təklif edir. Qələm Dumanlığı təxminən 5 işıq ili və 800 işıq ili uzaqlıqdadır, lakin Vela supernova qalığının yalnız kiçik bir hissəsini təmsil edir. Vela qalığının özü təxminən 100 işıq ili diametrindədir, təxminən 11.000 il əvvəl partladığı görülən bir ulduzun genişlənən dağıntı buludu. Başlanğıcda, şok dalğası saatda milyonlarla kilometr sürətlə hərəkət edirdi, ancaq ətrafdakı ulduzlararası materialı süpürərək xeyli yavaşladı. Xüsusi dar zolaqlı, geniş sahə görüntüsündə qırmızı və mavi rənglər, ilk növbədə, ionlaşmış hidrogen və oksigen atomlarının xarakterik parıltısını izləyir.