Bintang Misterius Terselamat daripada Letupan Supernova Termonuklear

Teleskop Angkasa Hubble menangkap galaksi lingkaran yang dramatik ini, dikatalogkan sebagai NGC 1309. Kredit: NASA, ESA, Pasukan Warisan Hubble, (STScI/AURA) dan A. Riess (STScI)

Bintang Tenang Mengesahkan Model Supernova yang Disemak

Supernova ialah letupan dahsyat bintang. Supernova termonuklear, khususnya, menandakan kemusnahan sepenuhnya a kerdil putih bintang, tidak meninggalkan apa-apa. Sekurang-kurangnya itulah yang dicadangkan oleh model dan pemerhatian astrofizik.

Jadi apabila sepasukan ahli astronomi pergi untuk memeriksa tapak supernova termonuklear pelik SN 2012Z dengan Teleskop Angkasa Hubble, mereka terkejut apabila mendapati bintang itu terselamat daripada letupan itu. Bukan sahaja ia terselamat, malah bintang itu sebenarnya lebih cerah selepas itu supernova berbanding sebelum ini. Pengarang pertama Curtis McCully, seorang penyelidik pasca doktoral di Universiti California, Santa Barbara dan Balai Cerap Las Cumbres, membentangkan penemuan ini pada sidang akhbar pada mesyuarat ke-240 Persatuan Astronomi Amerika dan menerbitkannya dalam artikel di Jurnal Astrofizik. Keputusan yang membingungkan memberikan maklumat baharu tentang asal-usul beberapa letupan yang paling biasa, namun misteri, di alam semesta.

Supernova termonuklear ini, yang dikenali sebagai supernova Jenis Ia, adalah beberapa alat terpenting dalam kit alat ahli astronomi untuk mengukur jarak kosmik. Bermula pada tahun 1998, pemerhatian terhadap letupan ini mendedahkan bahawa alam semesta telah berkembang pada kadar yang semakin pantas. Ini difikirkan disebabkan oleh tenaga gelappenemuan yang memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik pada 2011.

Galaxy NGC 1309 Supernova 2012Z

Kiri: Imej berwarna Galaxy NGC 1309 sebelum Supernova 2012Z. Kanan: Mengikut arah jam dari atas kanan: kedudukan pra-letupan supernova; SN~2012Z semasa lawatan 2013; perbezaan antara imej pra-letupan dan pemerhatian 2016; lokasi SN~2012Z dalam pemerhatian terkini pada 2016. Kredit: McCully et al.

Walaupun ia sangat penting untuk astronomi, asal-usul supernova termonuklear kurang difahami. Ahli astronomi bersetuju bahawa ia adalah pemusnahan bintang kerdil putih – bintang kira-kira jisim matahari yang dibungkus ke dalam saiz Bumi. Apa yang menyebabkan bintang meletup tidak diketahui. Satu teori berpendapat bahawa kerdil putih mencuri bahan daripada bintang pendamping. Apabila kerdil putih menjadi terlalu berat, tindak balas termonuklear menyala dalam teras dan membawa kepada letupan lari yang memusnahkan bintang.

Curtis McCully

Curtis McCully. Kredit: UCSB

SN 2012Z ialah sejenis letupan termonuklear yang pelik, kadangkala dipanggil supernova Jenis Iax. Mereka adalah sepupu yang lebih malap dan lebih lemah daripada Jenis Ia yang lebih tradisional. Oleh kerana letupannya kurang kuat dan lebih perlahan, sesetengah saintis berteori bahawa ia adalah supernova Jenis Ia yang gagal. Pemerhatian baru mengesahkan hipotesis ini.

Pada tahun 2012, supernova 2012Z telah dikesan dalam galaksi lingkaran berdekatan NGC 1309, yang telah dikaji secara mendalam dan ditangkap dalam banyak imej Hubble selama bertahun-tahun sebelum 2012Z. Imej Hubble diambil pada tahun 2013 dalam usaha bersepadu untuk mengenal pasti bintang mana dalam imej lama yang sepadan dengan bintang yang telah meletup. Analisis data ini pada 2014 berjaya — saintis dapat mengenal pasti bintang pada kedudukan tepat supernova 2012Z. Ini adalah kali pertama bintang progenitor supernova kerdil putih telah dikenal pasti.

“Kami menjangkakan untuk melihat satu daripada dua perkara apabila kami mendapat data Hubble terbaharu,” kata McCully. “Sama ada bintang itu akan hilang sepenuhnya, atau mungkin ia masih ada, bermakna bintang yang kita lihat dalam imej pra-letupan bukanlah yang meletup. Tiada siapa yang menjangkakan untuk melihat bintang yang masih hidup yang lebih cerah. Itu adalah teka-teki yang sebenar.”

McCully dan pasukan berpendapat bahawa bintang yang separuh meletup itu menjadi lebih cerah kerana ia mengembang ke keadaan yang lebih besar. Supernova tidak cukup kuat untuk menerbangkan semua bahan, jadi sebahagian daripadanya jatuh kembali ke dalam apa yang dipanggil sisa terikat. Lama kelamaan, mereka menjangkakan bintang itu perlahan-lahan kembali ke keadaan asalnya, hanya kurang besar dan lebih besar. Secara paradoks, untuk bintang kerdil putih, semakin sedikit jisimnya, semakin besar diameternya.

Andy Howell

Andy Howell. Kredit: UCSB

“Bintang yang masih hidup ini sedikit seperti Obi-Wan Kenobi yang kembali sebagai hantu kuasa dalam Star Wars,” kata pengarang bersama Andy Howell, profesor tambahan di UC Santa Barbara dan saintis kakitangan kanan di Balai Cerap Las Cumbres. “Alam semula jadi cuba menjatuhkan bintang ini, tetapi ia kembali lebih kuat daripada yang kita bayangkan. Ia masih bintang yang sama, tetapi kembali dalam bentuk yang berbeza. Ia melampaui kematian.”

Selama beberapa dekad saintis berpendapat bahawa supernova Jenis Ia meletup apabila bintang kerdil putih mencapai had tertentu dalam saiz, dipanggil had Chandrasekhar, kira-kira 1.4 kali jisim matahari. Model itu agak kurang diminati dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kerana banyak supernova didapati kurang besar daripada ini, dan idea teori baharu telah menunjukkan bahawa terdapat perkara lain yang menyebabkan ia meletup. Ahli astronomi tidak pasti sama ada bintang pernah mendekati had Chandrasekhar sebelum meletup. Penulis kajian kini berpendapat bahawa pertumbuhan ini sehingga had muktamad adalah apa yang berlaku kepada SN 2012Z.

“Implikasi untuk supernova Jenis Ia adalah mendalam, ” kata McCully. “Kami telah mendapati bahawa supernova sekurang-kurangnya boleh berkembang ke had dan meletup. Namun letupannya lemah, sekurang-kurangnya pada beberapa masa. Sekarang kita perlu memahami apa yang membuat supernova gagal dan menjadi Jenis Iax, dan apa yang menjadikan seseorang itu berjaya sebagai Jenis Ia.”

Rujukan: “Masih Lebih Cerah daripada Pra-letupan, SN 2012Z Tidak Hilang: Membandingkan Teleskop Angkasa Hubble Observations a Decade Apart” oleh Curtis McCully, Saurabh W. Jha, Richard A. Scalzo, D. Andrew Howell, Ryan J. Foley, Yaotian Zeng, Zheng-Wei Liu, Griffin Hosseinzadeh, Lars Bildsten, Adam G. Riess, Robert P Kirshner, GH Marion dan Yssavo Camacho-Neves, 1 Februari 2022, Jurnal Astrofizik.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac3bbd

We want to say thanks to the writer of this article for this outstanding web content

Bintang Misterius Terselamat daripada Letupan Supernova Termonuklear


Find here our social media accounts as well as other related pageshttps://paw6.info/related-pages/