Die supernova bekend as 2014C het agt jaar gelede plaasgevind - maar wetenskaplikes kyk steeds en leer uit die nasleep daarvan. Die baie swak sigbare ontploffing word in rooi omsirkel getoon. Krediet: Sloan Digital Sky Survey
Studie wat navorsers van die Universiteit van Chicago insluit, ontleed die nasleep van 2014-supernova.
’n Internasionale groep sterrekundiges het nuwe leidrade ontbloot oor ’n geheimsinnige sterontploffing wat agt jaar gelede ontdek is, maar gaan voort om te ontwikkel selfs terwyl wetenskaplikes kyk.
Die resultate help sterrekundiges om die proses van hoe massiewe sterre—reuse veel groter as ons eie son—lewe en sterf, beter te verstaan.
Die studie is gepubliseer in Die Astro Journal deur 'n groep gelei deur die Universiteit van Texas in Austin (UT Austin) en insluitend wetenskaplikes van die Universiteit van Chicago.
Die lewens van 2014C
In 2014 het sterrekundiges 'n skielike helder kol in die lug gesien—'n seker teken dat 'n ster in die ruimte ontplof het.
Wanneer 'n ontplofbare ster die eerste keer opgespoor word, jaag sterrekundiges regoor die wêreld om dit met teleskope te volg, aangesien die lig wat dit afgee, vinnig verander met verloop van tyd. Deur te kyk hoe dit ontwikkel, deur teleskope te gebruik wat sigbare lig kan sien en ook X-strale, radiogolwe en infrarooi lig, kan wetenskaplikes die fisiese kenmerke van die sisteem aflei.
Hierdie skema toon die verskillende uitwerpsels en winde (rooi en pers) wat deur die ontplofbare ster (links, geel) afgegee word. Die gemeenskaplike omhulselskyf (blou) omring albei sterre, die een wat as 'n supernova ontplof en sy binêre vennoot (nie getoon nie). Die grenslaag rondom die gemeenskaplike koevertskyf is die bron van die waterstof wat die span opgespoor het. Krediet: B. Thomas et al./UT Austin
Deur dit baie keer te doen, het sterrekundiges handtekeninge geïdentifiseer en hierdie ontploffende sterre in kategorieë gegroepeer. 2014C, soos hierdie spesifieke gebeurtenis genoem is, het gelyk soos wat 'n Tipe Ib-supernova genoem word. Dit is wat gebeur wanneer die grootste bekende sterre in die heelal sterf.
Trouens, wetenskaplikes dink 2014C was waarskynlik oorspronklik nie een nie, maar twee sterre wat om mekaar wentel, die een groter as die ander. Die meer massiewe ster het vinniger ontwikkel, uitgebrei en sy buitenste laag waterstof is weggesuig. Toe dit uiteindelik sonder brandstof opraak, het sy kern ineengestort, wat 'n reuse-ontploffing veroorsaak het.
Navorsing Prof. Vikram Dwarkadas
Waarnemings in die eerste 500 dae ná die ontploffing het egter getoon dat dit uitstraal meer X-strale met verloop van tyd, wat ongewoon was en slegs in 'n klein aantal supernovas gesien is. "Dit het voorgestel dat die skokgolf met digte materiaal in wisselwerking was," sê Vikram Dwarkadas, Universiteit van Chicago navorsingsprofessor in sterrekunde en astrofisika.
Die groep het daarop gemik om al die data oor 2014C in te samel, insluitend nuwe data wat hulle verkry het sowel as van studies oor die afgelope agt jaar, en om dit in te pas in 'n samehangende prentjie van wat met die ster gebeur het.
Die X-straal-emissies, infrarooi lig en radiogolwe het almal die kenmerkende patroon getoon dat dit toeneem en dan afneem. Intussen het die optiese lig – gemeet deur UT Austin se Hobby-Eberly Telescope – gelyk of dit bestendig bly. Die radiosein het getoon dat die skokgolf teen 'n baie hoë spoed uitsit, terwyl die optiese lig 'n baie stadiger spoed aandui.
Die navorsers het voorgestel dat die vreemde gedrag te make het met 'n digte wolk waterstof rondom die twee sterre wat van vroeër in hul leeftyd oorgebly het.
Toe die ster ontplof het, het dit 'n skokgolf voortgebring wat teen iets soos 67 miljoen myl per uur in alle rigtings beweeg het. Soos die skokgolf hierdie wolk bereik, sou sy gedrag beïnvloed word deur hoe die wolk gevorm is.
Hierdie supernovas is wat gebeur wanneer die grootste bekende sterre in die heelal sterf.
In die eenvoudigste model sou aanvaar word dat hierdie wolk sferies en simmetries is. As die wolk egter 'n "doughnut" om die twee sterre gevorm het - dit wil sê dikker om die middel - sou die dikker deel van die ring die skokgolf vertraag en in die optiese lig verskyn as stadiger bewegende materiaal. Intussen, in die dunner gebiede, sou die skokgolf vorentoe jaag, soos gesien in die radiogolwe. "Dink aan die water wat 'n rots in die middel van die rivier tref," het Dwarkadas gesê.
Vrae bly, het die wetenskaplikes gesê, maar hierdie ongelykheid kan verantwoordelik wees vir die verskillende snelhede van die skokgolf wat deur die verskillende golflengtes aangedui word.
Die studie het waardevolle leidrade verskaf oor die evolusie van hierdie sterre en massa wat van hierdie stelsels verlore gaan, en in 'n groter sin oor die lewens en sterftes van hierdie relatief geheimsinnige sterre, het die wetenskaplikes gesê.
"In 'n breë sin is die vraag hoe massiewe sterre hul massa verloor die groot wetenskaplike vraag wat ons nagejaag het," het J. Craig Wheeler, professor en spanlid van die UT Austin, gesê. “Hoeveel massa? Waar is dit? Wanneer is dit uitgegooi? Deur watter fisiese proses? Dit was die makro-vrae waarna ons gesoek het.
"En 2014C het net geblyk 'n baie belangrike enkele gebeurtenis te wees wat die proses illustreer."
Vir meer oor hierdie navorsing, sien Buitengewone Supernova onthul geheime aan sterrekundiges.
Verwysing: “Seven Years of SN 2014C: a Multi-Wavelength Synthesis of an Extraordinary Supernova” deur Benjamin P. Thomas, J. Craig Wheeler, Vikram V. Dwarkadas, Christopher Stockdale, Jozsef Vinko, David Pooley, Yerong Xu, Greg Zeimann en Phillip MacQueen, 4 Mei 2022, Die Astro Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac5fa6
arXiv: 2203.12747
Die studie is gelei deur Benjamin Thomas van die Universiteit van Texas in Austin. Die ander navorser van die Universiteit van Chicago op die vraestel was Yerong Xu, SM'20, nou by die Universiteit van Palermo in Italië. Vir die volledige lys medewerkers en teleskope, sien die koerant.
Befondsing: US National Science Foundation, US Department of Energy, NASA, Chandra Sterrewag, Hongarye Nasionale Navorsing, Ontwikkeling en Innovasie Kantoor.
