April 21, 2024

Αυτές οι σουπερνόβα προκαλούν μια καταιγίδα που συμβάλλει στην κοσμική ζωή και θάνατο.

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια προηγουμένως άγνωστη πηγή κοσμικής σκόνης. Γιατί είναι σημαντικό να παρακολουθείτε αυτή τη σκόνη; Λοιπόν, αυτά τα σωματίδια βασικά λειτουργούν ως δομικά στοιχεία των αστεριών.

Η διεθνής ομάδα ανακάλυψε ότι τέτοια σκόνη μπορεί να δημιουργηθεί από έναν τύπο κοσμικής έκρηξης που συμβαίνει όταν ένας νεκρός λευκός νάνος σκίζει υλικό από έναν αστρικό σύντροφο και στη συνέχεια αλληλεπιδρά με το αέριο στο άμεσο περιβάλλον του. Αυτά τα συμβάντα ονομάζονται «υπερκαινοφανείς τύπου 1α» και οι αστρονόμοι συχνά τα αποκαλούν «τυποποιημένα κεριά» επειδή η ομοιόμορφη απόδοση φωτός τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση κοσμικών αποστάσεων.

«Ο σχηματισμός κοσμικής σκόνης είναι κρίσιμης σημασίας για την αστρονομία», δήλωσε ο Lifan Wang, μέλος της ομάδας και αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο A&M του Τέξας, σε μια δήλωση. “Σχετίζεται κυριολεκτικά με κάθε φαινόμενο στον κόσμο. Η κατανόηση της διαδικασίας με την οποία σχηματίζεται ήταν ένας από τους βασικούς στόχους πολλών σύγχρονων αστρονομικών αποστολών.”

Σχετίζεται με: Οι αστρονόμοι λύνουν το μυστήριο του «Πράσινου Τέρατος» στο διάσημο απομεινάρι σουπερνόβα (φωτογραφία)

Αυτή δεν είναι η πρώτη φορά που οι σουπερνόβα συσχετίζονται με τη δημιουργία κοσμικής σκόνης, αλλά οι προηγούμενες παρατηρήσεις περιστρέφονταν γύρω από τους «σούπερνόβα κατάρρευσης πυρήνα».

Αυτό συμβαίνει όταν ένα τεράστιο αστέρι εξαντλείται το καύσιμο που είναι απαραίτητο για τις εγγενείς διαδικασίες πυρηνικής σύντηξης του. Αυτό αναγκάζει τον πυρήνα του άστρου να καταρρεύσει, δημιουργώντας μια μαύρη τρύπα ή ένα αστέρι νετρονίων, ενώ τα εξωτερικά στρώματα του άστρου καταστρέφονται σε μια έκρηξη σουπερνόβα.

Ωστόσο, οι σουπερνόβα κατάρρευσης του πυρήνα δεν παρατηρούνται να εμφανίζονται σε ελλειπτικούς γαλαξίες που μοιάζουν με γιγάντια σμήνη άστρων παρά με οργανωμένες σπείρες όπως ο Γαλαξίας. Ως εκ τούτου, οι αστρονόμοι προσπάθησαν να εξηγήσουν από πού προέρχεται συγκεκριμένα η σκόνη στους ελλειπτικούς γαλαξίες.

Ο Wang και οι συνάδελφοί του έδωσαν τώρα μια απάντηση. Αυτή η σκόνη θα μπορούσε να προέρχεται από «λευκούς νάνους βαμπίρ» που τρέφονται με έναν κοσμικό σύντροφο πριν εκραγούν σε μια θερμοπυρηνική έκρηξη.

“Όλες οι μορφές ζωής στο σύμπαν είναι κοσμική σκόνη που σφυρηλατείται σε διαδικασίες που σχετίζονται με την αστρική εξέλιξη”, είπε ο Wang. “Το έγγραφό μας παρουσιάζει σαφείς αποδείξεις της συμπύκνωσης μιας τεράστιας ποσότητας σωματιδίων σκόνης μετά την έκρηξη ενός λευκού νάνου. “.

Η ζωή μετά τον θάνατο των λευκών νάνων

Οι λευκοί νάνοι είναι πυκνά αστρικά πτώματα που γεννιούνται όταν τα μικρότερα αστέρια εξαντλούνται από το καύσιμο που απαιτείται για την πυρηνική σύντηξη και οι πυρήνες τους καταρρέουν. Ωστόσο, αυτά τα μικρά αστρικά σώματα δεν έχουν την απαραίτητη μάζα για να προκληθεί μια πλήρης κατάρρευση, η οποία θα οδηγούσε σε μια μαύρη τρύπα ή ένα αστέρι νετρονίων. Αντίθετα, σχηματίζουν λευκούς νάνους.

Ο δικός μας Ήλιος θα υποβληθεί σε αυτή τη διαδικασία όταν εξαντλήσει την παροχή υδρογόνου του πυρήνα του σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά ενώ ο Ήλιος μας θα πεθάνει με μοναχικό θάνατο ως δροσερός λευκός νάνος, ορισμένοι λευκοί νάνοι υπάρχουν σε δυαδικά συστήματα με συντροφικά αστέρια που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να επιστρέψουν στη ζωή.

Εάν αυτά τα αστέρια είναι αρκετά κοντά το ένα στο άλλο, ο λευκός νάνος μπορεί να «κλέψει» υλικό από τα εξωτερικά στρώματα του αστρικού του συντρόφου. Αυτή η κλεμμένη ύλη σχηματίζει πρώτα έναν δίσκο γύρω από τον λευκό νάνο και, από εκεί, προχωρά μερικά εκατοστά προς την επιφάνεια του αστεριού.

Αυτή η συσσωρευμένη ύλη συσσωρεύεται τελικά, αυξάνοντας τη μάζα του λευκού νάνου πέρα ​​από αυτό που ονομάζεται όριο Chandrasekhar, ίσο με 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου και αντιπροσωπευτικό του ορίου μάζας στο οποίο ένα αστέρι μπορεί να γίνει σουπερνόβα. Τελικά, όλα αυτά προκαλούν μια θερμοπυρηνική έκρηξη που ονομάζεται σουπερνόβα τύπου 1α.

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για έναν λευκό νάνο που κλέβει ύλη από ένα κοντινό συντροφικό αστέρι.Η εντύπωση του καλλιτέχνη για έναν λευκό νάνο που κλέβει ύλη από ένα κοντινό συντροφικό αστέρι.

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για έναν λευκό νάνο που κλέβει ύλη από ένα κοντινό συντροφικό αστέρι.

Μια εικόνα δείχνει έναν λευκό νάνο να κλέβει ύλη από ένα συντροφικό αστέρι. (Εικόνα: NASA Goddard Space Flight Center Conceptual Imaging Laboratory)

Για να προσδιορίσουν εάν οι σουπερνόβα τύπου 1a μπορούσαν να εξηγήσουν την κοσμική σκόνη, ο Wang και οι συνεργάτες του παρατήρησαν έναν σουπερνόβα που ονομάζεται SN 2018evt για περισσότερα από τρία χρόνια χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό διαστημικών οργάνων, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA και την αποστολή NEOWISE, και διάφορα επίγεια όργανα. παρατηρητήρια.

Ανακάλυψαν ότι το σουπερνόβα συγκρούστηκε με υλικό που είχε αποκοπεί από αστέρια στο δυαδικό σύστημα και είδαν τον λευκό νάνο να τρέφεται με τον σύντροφό του πριν από τη θερμοπυρηνική μοίρα του πρώτου. Η ομάδα παρατήρησε ότι αυτή η σύγκρουση στέλνει κρουστικά κύματα μέσω αυτού του απελευθερωμένου αερίου και σχηματίζεται σκόνη στο ίδιο το αέριο καθώς ψύχεται αφού περάσουν τα ωστικά κύματα.

Η αποκαλυπτική υπογραφή της δημιουργίας σκόνης σε αυτό το σουπερνόβα είχε να κάνει με τη μείωση του φωτός στο οπτικό φως και τη λάμψη του στο υπέρυθρο φως. Από αυτό, η ομάδα εκτίμησε ότι η σύγκρουση ήταν υπεύθυνη για τη δημιουργία μιας τεράστιας ποσότητας σκόνης που ισοδυναμεί με περίπου το 1% της μάζας του ήλιου. Και, καθώς το αέριο ψύχεται περαιτέρω, η ομάδα πιστεύει ότι η παραγωγή σκόνης θα αυξηθεί έως και 10 φορές.

«Η προέλευση της κοσμικής σκόνης ήταν από καιρό ένα μυστήριο», δήλωσε το μέλος της ομάδας Lingzhi Wang, επιστήμονας στο Νοτιοαμερικανικό Κέντρο Αστρονομίας της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών στη Χιλή. «Αυτή η έρευνα σηματοδοτεί την πρώτη ανίχνευση μιας ταχείας και σημαντικής διαδικασίας σχηματισμού σκόνης στη θερμοπυρηνική σουπερνόβα που αλληλεπιδρά με το αστρικό αέριο».

ΣΧΕΤΙΚΑ ΙΣΤΟΡΙΑ:

—Λίγο πριν εκραγεί, αυτό το αστέρι διογκώθηκε στη μάζα ενός ήλιου.

— Περίεργα υπολείμματα έκρηξης σουπερνόβα μπορεί να περιέχουν υπερ-πυκνό αστέρι

— Περίεργα υπολείμματα έκρηξης σουπερνόβα μπορεί να περιέχουν υπερ-πυκνό αστέρι

Από αυτή την έρευνα, φαίνεται ότι οι σουπερνόβα Τύπου 1α δεν είναι τόσο αποτελεσματικοί στην παραγωγή αερίου όσο οι αντίστοιχές τους κατάρρευσης πυρήνα. Αυτή η ανεπάρκεια μπορεί να αντισταθμιστεί από το γεγονός ότι μπορεί να υπάρχουν αρκετοί σουπερνόβα τύπου 1α που αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους ώστε να αποτελούν σημαντική, ή ακόμη και κυρίαρχη, πηγή σκόνης σε ελλειπτικούς γαλαξίες.

“Αυτή η εργασία παρέχει πληροφορίες για τη συμβολή των θερμοπυρηνικών σουπερνόβα στην κοσμική σκόνη και περισσότερα τέτοια γεγονότα αναμένεται να βρεθούν στην εποχή του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb”, πρόσθεσε ο Wang. “Το τηλεσκόπιο Webb βλέπει υπέρυθρο φως, το οποίο ” είναι τέλειο για ανίχνευση σκόνης.”

Οι αποκαλύψεις της ομάδας δείχνουν ότι οι λευκοί νάνοι μπορεί επίσης να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στον τρέχοντα κύκλο σχηματισμού και καταστροφής άστρων, καθώς και στις διαδικασίες που δημιουργούν πλανήτες και, μερικές φορές, τη ζωή όπως την ξέρουμε.

«Η δημιουργία σκόνης είναι απλώς αέριο που ψύχεται αρκετά για να συμπυκνωθεί», δήλωσε ο επιστήμονας του Παρατηρητηρίου Las Cumbres Andy Howell. “Μια μέρα, αυτή η σκόνη θα συμπυκνωθεί σε πλανητοειδείς και, τελικά, πλανήτες. Αυτή είναι η δημιουργία που ξεκινά εκ νέου μετά τον αστρικό θάνατο. Είναι συναρπαστικό να κατανοούμε έναν άλλο σύνδεσμο στον κύκλο της ζωής και του θανάτου στο σύμπαν” .

Η έρευνα δημοσιεύτηκε την Παρασκευή (9 Φεβρουαρίου) στο περιοδικό Nature Astronomy.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *