Sa wakas, isang electron-capture supernova

Ang pananaw sa gilid ng kaibig-ibig na kalawakan na may mga dustband, at ang electron-capture na supernova, isang malaking maliwanag na tuldok sa malapit.

Ang Supernova 2018zd ay makikita bilang isang malaki, maliwanag na puting tuldok sa imaheng ito sa kanan ng host galaxy nito, NGC 2146. Tama ang sukat sa profile para sa isang matagal nang hinahangadelectron-capture supernova, sabi ng mga astronomo. Sa loob ng 40 taon, naisip ng mga astronomo na ang ganitong uri ng supernova ay dapat na mayroon. Ngayon natagpuan nila ang isang ito. Larawan sa pamamagitan ng NASA / STScI / J. DePasquale /Las Cumbres Observatory.


Sa kauna-unahang pagkakataon, ang mga astronomo ay nakakita ng kapani-paniwala na katibayan para sa isang bagong uri ngsupernova- isang bagong uri ng pagsabog ng stellar - pinalakas ngpagkuha ng elektron. Silainihayagang kanilang pagtuklas noong huling bahagi ng Hunyo 2021. Ito ay isang uri ng supernova na hinulaang 40 taon na ang nakalilipas, ngunit hindi kailanman sinusunod hanggang ngayon. Itinalaga ng mga astronomo ang supernova SN 2018zd na ito. Nakahiga ito sa isang liblib na kalawakan, NGC 2146, 21 milyonmagaan na taonpalayo

Ang mga natuklasan ay naglulutas ng isang misteryo tungkol sa isa sa mga pinakatanyag na bagay sa kalangitan, angCrab Nebula. Naniniwala ang mga astronomo na ang ulap na ito sa kalawakan ay maaaring ang labi ng isang supernova na sumabog noong taong 1054 A.D. Sinabi ng mga siyentipikong ito na ang Crab ay nagmula sa isang supernova na nakuha ng electron, tulad din ng SN 2018zd.


Ang koponannalathalaang kanilang pagsasaliksik sasinuri ng kapwaTalaarawanKalikasannoong Hunyo 28, 2021.

Daichi Hiramatsu, nangungunang may-akda ng pag-aaral, sinabi:

Nagsimula kami sa pagtatanong ng ‘ano itong kakaibang ito?’ Pagkatapos ay sinuri namin ang bawat aspeto ng SN 2018zd at napagtanto na lahat sila ay maaaring ipaliwanag sa senaryong nakakuha ng electron.

I-type ang Ia at Type II supernovae

Ang mga pangalan at pagkakaiba sa pagitaniba't ibang uri ng supernovaemaaaring tila nakakagulat. Ngunit kapaki-pakinabang na alalahanin ang dalawang pangunahing uri ng supernovae na ang mga mekanismo ng pisikal na pagsabog ay magkakaiba sa bawat isa (Ang mga pangalan ng uri ay, batay sa pagkakaiba-iba sa kanilang ilawsalamin sa mata).




Sa madaling salita, ang Type Ia at Type II supernovae ay nagsisimula bilang iba't ibang mga uri ng mga bagay, sumabog para sa iba't ibang mga kadahilanan, at naiwan ang iba't ibang mga bagay.

I-type ang Ia supernovaemangyari kapag ang isang maliit, siksik na puting dwarf star ay umiiral sa isang dobleng sistema na may isa pang bituin. Bago ang puting dwarf ay naging isang puting dwarf, ito ay isang bituin na may isang masa hanggang walong beses kaysa sa ating araw. Sa senaryong ito, ang puting duwende ay kumukuha ng bagay mula sa kasama nito. Kapag nakuha ang sapat na masa upang maabot ang isang kritikal na limitasyon, sumasailalim itotumakas na pagsasanib ng nukleyaratsumabog bilang isang Type Iasupernova. Sa proseso, ang puting dwarf ay malamang na disintegrates ganap, walang nag-iiwan.

Type II supernovaemangyari kapag ang isang mas malaking bituin - higit sa 10 beses ang laki ng ating araw - ay umabot sa katapusan ng buhay nito at ang fuel nito. Pagkatapos ay sumabog ito sa tinatawag napagbagsak ng core core. Ang end product matapos ang ganitong uri ng pagsabog ay isang labis na siksik at maliitbituin ng neutron, o isang kahit na mas siksik at mas maliitBlack hole.

Isang supernova na nakuha ng electronay isang pangatlong uri ng supernova. Sinasabing isang 'nawawalang link' sa pagitan ng Type Ia at Type II. Ipinagpalagay ng mga astronomo mula pa noong unang bahagi ng 1980 na mayroon nang supernova na electron-capture. Ang isa sa mga kapwa may-akda ng bagong pag-aaral,Ken’ichi Nomoto, ay isa sa mga unang nahulaan ang posibilidad na ito.


Ngunit, hanggang ngayon, wala pang ebidensya na malinaw na nakakita ang sinuman na nakakita ng isang electron-supernova na supernova.

Ang mga bituin ng Super-AGB ay nagbubunga ng supernova ng electron-capture

At maaaring iyon ay dahil mayroon ding maliit na katibayan para sa mga bituin ng progenitor na maaaring maging sanhi ng supernova na nakuha ng electron. Tinatawag ng mga astronomo ang ganitong uri ng bituinsobrang mga tuntunin at kundisyon ng mga bituin. Iyon ay nangangahulugangnapakalaking super-asymptotic higanteng mga bituin ng sangay. Ang pangalan ng makulit na dila ay isang sanggunian kung saan nakaupo ang bituin sa klasikoHertzsprung-Russell diagram, na nagpapakita ng mga bituin sa iba't ibang yugto ng kanilang ebolusyon.

Ang isang bituin na super-AGB ay isang bituin sa huli na yugto ng ebolusyon nito. Gustopulang supergiants, pinalawak ito upang maging malaki, cool atmaliwanag.

Ang isang bituin na super-AGB ay mayroong isang intermediate na masa sa paligid ng 7.5 hanggang 10 beses na masa ng aming araw. Kaya itomasyadong malakiupang magwakas bilang isang Type Ia supernova. At ito ayhindi sapat na napakalakingupang maging isang Type II supernova.


Sa halip, sa mga dekada, naniniwala ang mga astronomo na dapat mayroong isang pangatlong uri ng supernova batay sa senaryong nakakuha ng electron.

Ano ang isang supernova na nakakakuha ng electron?

Ang mga astronomo sa likod ng pag-aaral na ito ay nakilalaanim na tagapagpahiwatigkinakailangan para sa isang supernova upang maging isang electron-capture supernova. Ang SN 2018zd lamang ang sumang-ayon sa lahat ng anim. Ang detalyadong mga imahe ng Hubble Space Teleskopyo ng rehiyon, kasama ang bituin bago ito supernova, ay tumulong sa kanila sa pagkakakilanlan.

Sa loob ng core ng isang super-AGB na bituin ay ang oxygen, neon at magnesium atoms. Kapag ang core ay naging masyadong siksik, ang mga neon at magnesium atoms ay nagsisimulang makuha ang kanilangmga electron, na kung saan ay mga maliit na butil na natagpuan na nakatali sa nucleus o mga core ng atoms. Ang pagsipsip ng mga electron na ito ay kilala bilang anreaksyon ng electron-capture.

Karaniwan nang pinapanatili ng mga electron ang pangunahing presyon ng bituin. Ngunit habang ang mga electron ay napupunta, ang pangunahing presyon ay nababawasan. Maya-maya ay gumuho ang core at sumabog ang bituin.

Narito Isang supernova na nakuha ng electron.

Orange na nagliliyab na bola sa kaliwa, na may zoom-in ng gitna nito na nagpapakita ng mga may label na diagram ng mga atom.

Paglalarawan ng artista ng isang bituin na super-AGB at isang iskema ng mga nilalaman ng pangunahing rehiyon nito. Maraming mga oxygen (O), neon (Ne), at magnesiyo (Mg) na mga atom ang bumubuo sa core. Sa ganitong uri ng bituin, na nasa pagtatapos ng buhay nito, pinipigilan ng mga electron ang presyon sa loob ng core ng bituin. Ngunit kapag ang core ay naging sapat na siksik, ang mga atomo ay nagsisimulang 'kumain' sa mga electron. Ang kasunod na pagbagsak ng pangunahing sanhi ng isang pagsabog ng supernova na nakuha ng electron. Larawan sa pamamagitan ng S. Wilkinson /Las Cumbres Observatory.

Teorya at pagmamasid sa kasunduan

Mayroong isang espesyal na kasiyahan para sa isang siyentista kapag ang mga obserbasyon ay nagpapatunay sa teorya. Si Nomoto, kapwa may-akda ng pag-aaral na ito, ay nagsabi:

Tuwang-tuwa ako na ang electron-capture supernova ay sa wakas ay natuklasan, na hinulaan ko at ng aking mga kasamahan na mayroon at may koneksyon sa Crab Nebula 40 taon na ang nakakaraan. Mas pinahahalagahan ko ang dakilang pagsisikap na kasangkot sa pagkuha ng mga obserbasyong ito. Ito ay isang kahanga-hangang kaso ng pagsasama-sama ng mga obserbasyon at teorya.

Ang Crab ba ay isang supernova na nakakakuha ng electron?

Sa taong 1054 A.D, ang mga Chinese-Japanese sky-watcher ay naitala ang isang supernova sa aming sariling Milky Way galaxy. Maaari itong makita habangaraw nasa loob ng 23 araw at nakikita sa gabi sa loob ng dalawang taon. Sa madaling salita: ito ay maliwanag. Maaari pa rin nating makita ang natitira mula sa napakalaking pagsabog na ito, at tinawag natin itongCrab Nebula.

Ang supernova sa likod ng Crab Nebula - SN 1054 - ay, hanggang ngayon, ang pinakamahusay na kandidato para sa isang supernova na nakuha ng electron. Ngunit dahil ang pagsabog ay nangyari noong isang sanlibong taon ang nakalipas, wala sa lahat ng mga detalye ang mga astronomo upang matiyak. Ang bagong pag-aaral na ito ay tumutulong sa pagdadala ng kumpiyansa na ang SN 1054 ay sa katunayan ang parehong uri ng supernova tulad ng SN 2018zd. Ipinapaliwanag din nito kung bakit napakaliwanag ng SN 1054. Las Cumbres Observatoryiniulat:

Ang ningning nito ay malamang na artipisyal na pinahusay ng supernova ejecta na nakabangga sa materyal na itinapon ng progenitor star tulad ng nakita sa SN 2018zd.

Kamangha-manghang pagsabog ng mga makukulay na gas na berde, kahel, dilaw, asul sa mabituon na kalangitan.

Ang Crab Nebula ay maaaring isang electron-capture supernova. Ang mga astronomong Hapones at Tsino ay naitala ito noong 1054 A.D Ito ay nakikita sa buong mundo. Sa labi ng labi ay iniikot ang isang neutron star, pinupusok bawat 30 segundo tulad ng isang parola. Lumilikha ito ng asul na glow sa imaheng ito. Ang mga orange na filament ng hydrogen gas ay nananatili ng sumabog na bituin. Ang natira, ang nebula mismo, ay halos 6 namagaan na taonmalawak at lumalawak. Nasa 6,500 na light-year ang layo mula sa atin. Ang imaheng ito, mula sa data ng Hubble Space Telescope na kinuha noong 1999 at 2000, ay sa pamamagitan ng NASA / ESA / J. Hester at A. Loll /Wikimedia Commons.

Isang astronomikal na Rosetta Stone

Andrew Howell, ng Las Cumbres Observatory at miyembro ng koponan sa likod ng pag-aaral, sinabi:

Ang terminoRosetta Stoneay ginagamit nang madalas bilang isang pagkakatulad kapag nakakita kami ng isang bagong bagay na astropisiko. Ngunit sa kasong ito, sa palagay ko ito ay angkop. Ang supernova na ito ay literal na tumutulong sa amin sa pag-decode ng libong taong gulang na mga tala mula sa mga kultura sa buong mundo. At ito ay tumutulong sa amin na maiugnay ang isang bagay na hindi namin lubos na nauunawaan, ang Crab Nebula, sa isa pang bagay na mayroon kaming hindi kapani-paniwalang mga modernong talaan, ang supernova na ito. Sa proseso ay itinuturo nito sa amin ang tungkol sa pangunahing pisika: kung paano nagawa ang ilang mga neutron na bituin, kung paano mabubuhay at mamatay ang matinding mga bituin, at tungkol sa kung paano nilikha ang mga elemento na nilikha namin at nagkalat sa buong uniberso.

Sa ilalim na linya: Natagpuan ng mga astronomo ang ebidensya ng pagmamasid para sa isang supernova na nakuha ng elektron, isang pangatlong uri ng supernova na nai-teoryang 40 taon.

Pinagmulan: Ang pinagmulan ng electron-capture ng supernova 2018zd

Sa pamamagitan ng Las Cumbres Obsrvatory