SN 1987A

Az SN 1987A  egy szupernóva , amely a Nagy Magellán-felhőben , a Tejútrendszer törpe - műholdgalaxisában , a Tarantula-köd szélén robbant fel , körülbelül 51,4 kiloparszekre (168 ezer fényévre ) a Földtől [3] . A vaku fénye 1987. február 23-án érte el a Földet [4] :22 [5] :197 . Mivel ez volt az első szupernóva, amelyet 1987-ben észleltek, az SN 1987A nevet kapta.

Maximum, 1987 májusában érte el, szabad szemmel volt látható, a látszólagos magnitúdó csúcsa +3 [6] :185 volt . Ez a legközelebbi szupernóva, amelyet a teleszkóp feltalálása óta észleltek [7] .

Prekurzor csillag és fáklya

Az SN 1987A szupernóvát Ian Shelton kanadai csillagász fedezte fel a Las Campanas Obszervatórium 25 cm -es asztrográfojával [6] :182 , az első fényképet pedig McNaught készítette február 23-án 10:35-kor [4] :22 . A kitörés utáni első évtizedben az SN 1987A fényereje csökkent, majd csaknem három hónapig a maximumra nőtt [5] :197 . Az SN 1987A elődcsillaga a Sanduleak −69° 202 [8] kék szuperóriás volt , tömege körülbelül 17 naptömeg volt, és amely még mindig jelen van az 1896–1900-as Cape Photography Surveyben. [6] :183 A kitörés első két hetében rögzített rádiósugárzás alapján a rádiócsillagászok megállapították, hogy a csillagot körülvevő gáz sűrűsége és sebessége megfelel egy kék szuperóriás csillagszelének . Ugyanakkor az IUE műhold által 1987 májusában rögzített ultraibolya sugárzás spektrumában egy nagyobb sűrűségű és kisebb sebességű gáznak felelt meg, amely távolabb található az őscsillagtól. Az elemzés alapján arra a következtetésre jutottak, hogy ez a gáz egy vörös szuperóriás csillagszelének felel meg, amely több ezer évvel a kitörés előtt fújt, vagyis az előcsillag akkoriban vörös szuperóriás volt, de aztán kék szuperóriássá változott. [4] :29 .

A kitörés megkövetelte a csillagfejlődés elméletének egyes rendelkezéseinek felülvizsgálatát , mivel úgy vélték, hogy szinte kizárólag vörös szuperóriások és Wolf-Rayet csillagok lobbanhatnak fel szupernóvaként [6] :184 .

Az SN 1987A egy II-es típusú szupernóva , amely az utolsó szakaszban, egyetlen hatalmas csillagokból alakult ki, amint azt a hidrogénvonalak már a szupernóva legkorábbi spektrumában mutatják, mivel a hidrogén és a hélium a II. típusú szupernóvák héjának fő elemei . 4] :23-24 .

Neutrinó robbanás

Február 23-án 2 óra 52 perckor 5 neutrínó által kiváltott eseményt rögzített a szovjet-olasz LSD neutrínódetektor a Mont Blanc alatt ; ilyen hatásokat a véletlen egybeesések miatt a háttér csak kétévente képes létrehozni [6] :192 . 5 órával később, február 23-án 7 óra 35 perckor (körülbelül 3 órával a szupernóva első észlelése előtt) a Kamiokande II , az IMB és a Baksan neutrínó obszervatóriumok neutrínó kitörést regisztráltak, amely kevesebb mint 13 másodpercig tartott, és az irányt a Kamiokande II adatokból határozták meg, ami körülbelül 20 fokos pontossággal egybeesett a Nagy Magellán-felhő irányával [6] :191 . Bár ez idő alatt mindössze 24 neutrínót és antineutrínót regisztráltak, ez jelentősen meghaladta a hátteret. A regisztrált neutrínó események lettek az első (és 2017-ben – az egyetlen) szupernóva-robbanásból származó neutrínó-regisztrációs eset. A modern elképzelések szerint a neutrínó energiája a fáklya során felszabaduló teljes energia körülbelül 99%-a. Összesen körülbelül 10 58 neutrínó szabadult fel körülbelül 10 46 joule összenergiával [6] :189 (~100 Foe ). A gravitációs energia nagy részét elhordó neutrínókitörés az elődcsillag magjának összeomlásáról és a helyén neutroncsillag kialakulásáról tanúskodott [4] : 26-27

A neutrínók és az antineutrínók szinte egyszerre érték el a Földet, ami megerősítette azt az általánosan elfogadott elméletet, miszerint a gravitációs erők egyformán hatnak az anyagra és az antianyagra .

A szupernóva-burok táguló anyagának hőenergiája nem elegendő ahhoz, hogy megmagyarázza több hónapig tartó kitörésének időtartamát. A késői stádiumban a szupernóva a nikkel-56 radioaktív bomlásának energiája miatt (felezési idő 6 nap ), a kobalt-56 képződésével, majd a kobalt-56 bomlásával (felezési idő 77,3 nap ) izzott. stabil vas-56 képződése [9] . A bomlási energia nagy részét elhordva , a héj által szétszórt gamma-kvantumok a szupernóva kemény röntgensugárzását is előidézték [4] :25-27 .

1987. augusztus 10- én a Rentgen obszervatórium a Kvant-1 modulon észlelte az SN 1987A [6] :195 kemény röntgensugárzását , és ennek a szupernóvának a szélessávú ( ~1-1000 keV ) emissziós spektrumait [10]. . Az SN 1987A-tól származó 20-300 keV tartományban lévő fluxust a Ginga műhold is rögzített [6] :195 . A szupernóva gammasugárzását 1987 augusztusában-novemberében rögzítette az SMM műhold [4] :26 .

Fényvisszhang

1988 februárjában az SN 1987A szupernóva fényvisszhangját észlelték az Európai Déli Obszervatóriumban . Két koncentrikus gyűrűből állt a szupernóva-robbanás helyszíne körül, melyeket a szupernóva által a robbanás során kibocsátott gáz-porfelhőkre szórt fény hozott létre [4] :29 .

Egy 2015 júniusában publikált tanulmány, amely a Hubble Űrtávcső és a Very Large Telescope 1994 és 2014 között készült felvételeit használta, azt mutatja, hogy a gyűrűket alkotó izzó anyagcsomók eltűnnek. A gyűrűk az előrejelzések szerint 2020 és 2030 között tűnnek el [11] .

Szupernóva maradvány

Az SN 1987A fennmaradó része alapos tanulmányozás tárgya. A szupernóva különlegessége az 1994 -ben felfedezett két szimmetrikusan elhelyezkedő homályos gyűrű , amelyek két csillag egyesülése során keletkeztek [12] [13] .

2001 körül a robbanás során keletkezett és több mint 7000 km/s sebességgel bővülő anyag elérte a belső gyűrűt. Emiatt az utóbbi felmelegedett, és röntgensugarakat generált, amelyek fluxusa a gyűrűből 2001-ről 2009-re megháromszorozódott. A sűrű anyag által a központhoz közel elnyelt röntgensugarak része felelős a szupernóva-maradvány látszólagos fluxusának hasonló növekedéséért 2001 és 2009 között. A maradék fényességének ez a növekedése megfordította a 2001 előtt megfigyelt folyamatot, amikor a látható tartományban a fluxus a titán-44 izotóp bomlása miatt csökkent [14] .

A csillagászok azt jósolták, hogy amint a gáz lehűl a robbanás után, az oxigén- , szén- és szilíciumatomok a maradvány hideg, központi részében nagy mennyiségű molekulát és port képződnek. Az SN 1987A infravörös teleszkópokkal végzett megfigyelései azonban a robbanás utáni első 500 napban csak kis mennyiségű forró port mutattak ki. 2014. január 6-án arról számoltak be, hogy az ALMA projekt sokkal nagyobb mennyiségű hideg port észlelt, amely milliméteres és szubmilliméteres tartományban fényesen izzott. A csillagászok becslése szerint abban az időben a szupernóva-maradvány az újonnan képződött por naptömegének egynegyedét tartalmazta , és a robbanás során felszabaduló szén szinte teljes mennyisége benne volt a porban; jelentős mennyiségű szén-dioxidot és szilícium-monoxidot is találtak [15] [16] .

2019-ben az ALMA teleszkóp 2015-ben szerzett adatainak elemzésekor a tudósok az SN 1987A rendszerben a környezethez képest magas hőmérsékletű por- és gázfoltot fedeztek fel (bár nagyobb sűrűségű, és nem ennek a foltnak a hőmérséklete nem lehetséges teljesen kizárt), amely alapján a tanulmány szerzői egy publikált cikkben egy valószínűleg kompakt forrásról, valamint egy nyilvános nyilatkozatban fogalmaztak meg egy por mögött megbúvó és azt felmelegítő neutroncsillagról szóló állítást [17] [18] .

Jegyzetek

1. ↑ A Hubble titokzatos gyűrűszerkezetet talált az 1987a szupernóva körül , HubbleSite  ( 1994. május 19.). Archiválva az eredetiből 2015. április 27-én. Letöltve: 2015. április 27.
2. ↑ Lyman, JD; Bersier, D.; James, PA Bolometrikus korrekciók a mag-összeomlási szupernóvák optikai fénygörbéihez  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : folyóirat  . - Oxford University Press , 2013. - Vol. 437 , sz. 4 . - 3848. o . - doi : 10.1093/mnras/stt2187 . - . - arXiv : 1311.1946 .
3. ↑ 1 2 3 SN1987A a Nagy Magellán-felhőben (nem elérhető link) . Hubble Örökség Projekt . Hozzáférés dátuma: 2006. július 25. Az eredetiből archiválva : 2016. március 4. (határozatlan) 
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Chugai N. N. Szupernóva a Nagy Magellán-felhőben // A Föld és az Univerzum . - M . : Nauka , 1989. - 2. sz . - S. 22-30 .
5. ↑ 1 2 Mustel E.R. , Chugai N.N. Szupernóvák, ahogy mi látjuk őket // Science and Humanity , 1988 / Szerk., Pred. A. A. Logunov . - M .: Tudás , 1988. - S. 187-197 .
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Efremov Yu. N., Shakura N. I. Szupernóva 1987 A a nagy Magellán-felhőben // Csillagászati ​​naptár 1989-re: Referenciakönyv. - M .: Nauka , 1988. - S. 181-195 . — ISSN 0132-4063 .
7. ↑ A G1.9 + 0.3 közelebbi szupernóvát , amelyet 1985-ben fedeztek fel a maradványából, és a tudósok szerint 1868 körül törtek ki, akkor még nem figyelték meg.
8. ↑ Sk −69° 202 Archiválva : 2016. február 7. a Wayback Machine - nél SIMBAD -ben
9. ↑ Asztrofizikai modul "Kvantum" // Tudomány és emberiség , 1989 / Szerkesztőbizottság, pred. A. A. Logunov . - M . : Tudás , 1989. - S. 299-301 .
10. ↑ Az 1987A szupernóva kemény röntgensugárzásának felfedezése [1] a szupernóva emissziós spektrum elméleti előrejelzéseivel [2]
11. ↑ Liz Kruesi. A csillagászok által nagyra értékelt szupernóva kezd elhalványulni a szem elől . Új tudós . Letöltve: 2015. június 13. Az eredetiből archiválva : 2015. június 13.. (határozatlan)
12. ↑ [https://web.archive.org/web/20200206013302/https://arxiv.org/abs/astro-ph/0703317 Archiválva : 2020. február 6. a Wayback Machine -nél [astro-ph/0703317] The Triple- Gyűrűs köd az SN1987A körül: bináris egyesülés ujjlenyomata]
13. ↑ Elements Science News: Origin of 1987A Supernova Rings Explained . Letöltve: 2011. április 3. Az eredetiből archiválva : 2011. november 29.. (határozatlan)
14. ↑ Larsson J et al . X-ray illumination of the ejecta of supernova 1987A  (angol)  // Nature  : Journal. - 2011. - 20. évf. 474 , sz. 7352 . - P. 484-486 . - doi : 10.1038/nature10090 .
15. ↑ A Supernova's Super Dust Factory az ALMA -val  , National Radio Astronomy Observatory (2014. január 6.). Archiválva az eredetiből 2015. április 27-én. Letöltve: 2015. április 27.
16. ↑ Indebetouw R et al . Portermelés és részecskegyorsulás a szupernóvában 1987A, az ALMA-val feltárva  //  The Astrophysical Journal  : folyóirat. - IOP Publishing , 2014. - Vol. 782 , sz. 1 . - doi : 10.1088/2041-8205/782/1/L2 . - arXiv : 1312.4086 .
17. ↑ P. Cigan et al. Nagy szögfelbontású ALMA képek a porról és a molekulákról az SN 1987A Ejectában  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2019. - Vol. 886 , iss. 1 . — 51. o . - doi : 10.3847/1538-4357/ab4b46 . — Iránykód . - arXiv : 1910.02960 .
18. ↑ Jonathan O'Callaghan. 30 éves vadászat után eltűnt neutroncsillagot találhattak . Scientific American (2019. november 25.). Letöltve: 2019. december 15. Az eredetiből archiválva : 2019. december 20. (határozatlan)

Linkek

• Leírás az  AAVSO -nál
• A NASA csillagászati ​​képe: A Supernova 1987A képe (1997. január 24.  )

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban BNF : 12141916j GND : 4273099-5 J9U : 987007532023405171 LCCN : sh88001381 VIAF : 315129461 WorldCat VIAF : 315129461