2014C olarak bilinen süpernova sekiz yıl önce gerçekleşti – ancak bilim adamları hala onun sonrasında izliyor ve öğreniyorlar. Çok zayıf görünen patlama kırmızı daire içinde gösterilmiştir. Kredi: Sloan Dijital Gökyüzü Anketi
Chicago Üniversitesi araştırmacılarını içeren çalışma, 2014 süpernovasının sonrasını analiz ediyor.
Uluslararası bir gökbilimciler grubu, sekiz yıl önce keşfedilen, ancak bilim adamlarının izlediği gibi gelişmeye devam eden gizemli bir yıldız patlaması hakkında yeni ipuçları ortaya çıkardı.
Sonuçlar, gökbilimcilerin, kendi güneşimizden çok daha büyük devler olan devasa yıldızların nasıl yaşayıp öldüklerini daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor.
Çalışma yayınlandı Astrofizik Dergisi Austin’deki Texas Üniversitesi (UT Austin) tarafından yönetilen ve ABD’den bilim adamlarını içeren bir grup tarafından Chicago Üniversitesi.
2014C’nin hayatları
2014 yılında gökbilimciler gökyüzünde ani bir parlak nokta tespit ettiler; bu, uzayda bir yıldızın patladığının kesin bir işaretiydi.
Patlayan bir yıldız ilk kez tespit edildiğinde, yaydığı ışık zamanla hızla değiştiğinden, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler onu teleskoplarla takip etmek için yarışırlar. Bilim adamları, görünür ışığı ve ayrıca X-ışınlarını, radyo dalgalarını ve kızılötesi ışığı görebilen teleskopları kullanarak, sistemin nasıl geliştiğini izleyerek, sistemin fiziksel özelliklerini çıkarabilirler.
Bu şema, patlayan yıldızın (sol, sarı) yaydığı çeşitli ejecta ve rüzgarları (kırmızı ve mor) göstermektedir. Ortak zarf diski (mavi), biri bir süpernova olarak patlayan her iki yıldızı ve onun ikili ortağı (gösterilmemiştir) çevreler. Ortak zarf diskinin etrafındaki sınır tabakası, ekibin tespit ettiği hidrojenin kaynağıdır. Kredi: B. Thomas ve diğerleri/UT Austin
Bunu birçok kez yaparak, gökbilimciler imzaları belirlediler ve bu patlayan yıldızları kategorilere ayırdılar. 2014C, bu özel olay olarak adlandırıldığı gibi, Tip Ib süpernova olarak adlandırılan şeye benziyordu. Evrendeki bilinen en büyük yıldızlar öldüğünde olanlardır.
Aslında, bilim adamları 2014C’nin muhtemelen bir değil, biri diğerinden daha büyük, birbirinin yörüngesinde dönen iki yıldız olduğunu düşünüyor. Daha büyük kütleli yıldız daha hızlı evrimleşti, genişledi ve dış hidrojen tabakası emildi. Sonunda yakıtı bittiğinde, çekirdeği çöktü ve devasa bir patlamayı tetikledi.
Araştırmacı Prof. Vikram Dwarkadas
Ancak patlamadan sonraki ilk 500 gün içinde yapılan gözlemler, patlamanın yayıldığını göstermiştir. daha fazla Alışılmadık olan ve yalnızca az sayıda süpernovada görülen, zaman içinde X ışınları. Chicago Üniversitesi astronomi ve astrofizik araştırma profesörü Vikram Dwarkadas, “Şok dalgasının yoğun malzeme ile etkileşime girdiğini öne sürdü” dedi.
Grup, son sekiz yılda yapılan çalışmaların yanı sıra elde ettikleri yeni veriler de dahil olmak üzere 2014C hakkındaki tüm verileri toplamaya ve bunları yıldıza ne olduğuna dair birleşik bir resme sığdırmaya başladı.
X-ışını emisyonları, kızılötesi ışık ve radyo dalgalarının tümü, artan ve ardından azalan belirgin bir model gösterdi. Bu arada, UT Austin’in Hobby-Eberly Teleskobu tarafından ölçülen optik ışık sabit kaldı. Radyo sinyali, şok dalgasının çok yüksek bir hızda genişlediğini gösterdi, oysa optik ışık çok daha yavaş bir hız gösterdi.
Araştırmacılar, tuhaf davranışın, yaşamlarının başlarından arta kalan iki yıldızın etrafındaki yoğun bir hidrojen bulutu ile ilgili olduğunu öne sürdüler.
Yıldız patladığında, her yöne saatte 67 milyon mil hızla hareket eden bir şok dalgası üretti. Şok dalgası bu buluta ulaştığında, davranışı bulutun nasıl şekillendiğinden etkilenecektir.
Bu süpernovalar, evrendeki bilinen en büyük yıldızlar öldüğünde meydana gelenlerdir.
En basit modelde, bu bulutun küresel ve simetrik olduğu varsayılır. Bununla birlikte, bulut iki yıldızın etrafında bir “çörek” oluşturmuşsa – yani orta kısımda daha kalın – halkanın daha kalın kısmı şok dalgasını yavaşlatacak ve optik ışıkta daha yavaş hareket eden bir malzeme olarak görünecekti. Bu arada, daha ince alanlarda, şok dalgası, radyo dalgalarında görüldüğü gibi ileriye doğru hücum edecekti. Dwarkadas, “Suyun nehrin ortasındaki bir kayaya çarptığını düşünün,” dedi.
Bilim adamları, soruların devam ettiğini, ancak bu eşitsizliğin, farklı dalga boyları tarafından belirtilen şok dalgasının farklı hızlarını açıklayabileceğini söyledi.
Bilim adamları, çalışmanın bu yıldızların evrimi ve bu sistemlerden kaybedilen kütle hakkında ve daha geniş anlamda bu nispeten gizemli yıldızların yaşamları ve ölümleri hakkında değerli ipuçları sağladığını söyledi.
UT Austin profesörü ve ekip üyesi J. Craig Wheeler, “Geniş anlamda, büyük kütleli yıldızların kütlelerini nasıl kaybettikleri sorusu, takip ettiğimiz büyük bilimsel sorudur” dedi. “Kütle ne kadar? Nerede? Ne zaman çıkarıldı? Hangi fiziksel süreçle? Peşinde olduğumuz makro sorular bunlardı.
“Ve 2014C, süreci gösteren gerçekten önemli tek bir olay olduğu ortaya çıktı.”
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Olağanüstü Süpernova, Astronomlara Sırları Açıklıyor.
Referans: Benjamin P. Thomas, J. Craig Wheeler, Vikram V. Dwarkadas, Christopher Stockdale, Jozsef Vinko, David Pooley, Yerong Xu, Greg Zeimann ve Phillip MacQueen, 4 Mayıs 2022, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac5fa6
arXiv: 2203.12747
Çalışma Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Benjamin Thomas tarafından yönetildi. Makaledeki diğer araştırmacı Chicago Üniversitesi’nden Yerong Xu, SM’20, şimdi İtalya’daki Palermo Üniversitesi’nden. İşbirlikçilerin ve teleskopların tam listesi için makaleye bakın.
Finansman: ABD Ulusal Bilim Vakfı, ABD Enerji Bakanlığı, NASAChandra Gözlemevi, Macaristan Ulusal Araştırma, Geliştirme ve Yenilik Ofisi.