Η συγχώνευση αστεριών προκαλεί το πιο λαμπερό σουπερνόβα που έχει δει ποτέ

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ανακάλυψαν ένα σουπερνόβα που είναι φωτεινότερο και πιο ενεργητικό από οποιοδήποτε άλλο καταγεγραμμένο στο παρελθόν.

Μια σουπερνόβα είναι η έκρηξη ενός αστεριού και είναι η μεγαλύτερη έκρηξη που λαμβάνει χώρα στο διάστημα. Τώρα, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής τους επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μπέρμιγχαμ, πιστεύει ότι ένα σπάνιο περιστατικό που πιθανώς προκλήθηκε από δύο τεράστια αστέρια που συγχωνεύτηκαν πριν από την έκρηξη, οδήγησε στο «το περισσότερο φως που έχουμε δει ποτέ να εκπέμπεται από σουπερνόβα».

Τα ευρήματα σχετικά με το σουπερνόβα, που ονομάστηκε SN2016aps, δημοσιεύονται στο Nature Astronomy .

Διαβάστε περισσότερα για τους σουπερνόβα:

• Το αστέρι Betelgeuse πρόκειται να γίνει σουπερνόβα;
• Ο σουπερνόβα χαμηλής μάζας πυροδότησε τη δημιουργία του Ηλιακού μας Συστήματος

Η ομάδα, η οποία περιλαμβάνει επίσης ειδικούς από το Χάρβαρντ, το Northwestern University και το Πανεπιστήμιο του Οχάιο, προτείνει ότι ο σουπερνόβα θα μπορούσε να είναι τουλάχιστον δύο φορές πιο φωτεινός και ενεργητικός, καθώς και μεγαλύτερος από ό,τι έχει καταγραφεί ακόμα.

Παρατήρησαν την έκρηξη για δύο χρόνια, έως ότου ξεθώριασε στο 1 τοις εκατό της μέγιστης φωτεινότητάς της. Χρησιμοποιώντας αυτές τις μετρήσεις, υπολόγισαν ότι η μάζα του σουπερνόβα ήταν μεταξύ 50 και 100 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας. Συνήθως, οι σουπερνόβα έχουν μάζες μεταξύ οκτώ και 15 ηλιακών μαζών.

Οι σουπερνόβα μπορούν να μετρηθούν με τη συνολική ενέργεια της έκρηξης και την ποσότητα αυτής της ενέργειας που εκπέμπεται ως παρατηρήσιμο φως ή ακτινοβολία, σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης Δρ Ματ Νίκολ, από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ.

Είπε:«Σε ένα τυπικό σουπερνόβα, η ακτινοβολία είναι μικρότερη από το 1 τοις εκατό της συνολικής ενέργειας. Αλλά στο SN2016aps, διαπιστώσαμε ότι η ακτινοβολία ήταν πέντε φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια έκρηξης ενός σουπερνόβα κανονικού μεγέθους. Αυτό είναι το μεγαλύτερο φως που έχουμε δει ποτέ να εκπέμπεται από σουπερνόβα.»

Η ομάδα πιστεύει ότι μια έκρηξη που ήταν πιο ενεργητική από ό,τι συνήθως βοήθησε να γίνει τόσο φωτεινή.

Οι επιστήμονες, οι οποίοι εξέτασαν το φάσμα φωτός, λένε ότι η έκρηξη τροφοδοτήθηκε από μια σύγκρουση μεταξύ του σουπερνόβα και ενός τεράστιου κελύφους αερίου, το οποίο ρίχθηκε από το αστέρι τα χρόνια πριν την έκρηξή του.

Ο Δρ Nicholl είπε:«Τα αστέρια με εξαιρετικά μεγάλη μάζα υφίστανται βίαιους παλμούς πριν πεθάνουν, αποτινάσσοντας ένα γιγάντιο κέλυφος αερίου. Αυτό μπορεί να τροφοδοτηθεί από μια διαδικασία που ονομάζεται αστάθεια ζεύγους, η οποία είναι ένα θέμα εικασίας για τους φυσικούς τα τελευταία 50 χρόνια.

«Αν το σουπερνόβα πάρει τον σωστό χρόνο, μπορεί να φτάσει σε αυτό το κέλυφος και να απελευθερώσει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας στη σύγκρουση. Πιστεύουμε ότι αυτός είναι ένας από τους πιο συναρπαστικούς υποψηφίους για αυτήν τη διαδικασία που έχει παρατηρηθεί μέχρι σήμερα, και πιθανώς ο πιο μαζικός.»

Διαβάστε περισσότερα για την αστρονομία:

• Cecilia Payne-Gaposchkin:η πρώτη που περιέγραψε από τι είναι φτιαγμένα τα αστέρια
• Το σκισμένο αστέρι δίνει τις πιο ισχυρές ενδείξεις μέχρι σήμερα για μυστηριώδη μαύρη τρύπα

Ο Δρ Nicholl σημειώνει ότι μεγάλο μέρος του αερίου που ανιχνεύθηκε στο SN2016aps ήταν υδρογόνο, το οποίο μπορεί να «μπερδέψει» τους επιστήμονες καθώς μπορεί να υποθέσουν ότι θα είχε χαθεί μέσω των αστρικών ανέμων πολύ πριν αρχίσει να πάλλεται.

Είπε:«Μια εξήγηση είναι ότι δύο ελαφρώς μικρότερης μάζας γύρω μας αστέρια, ας πούμε 60 ηλιακών μαζών, είχαν συγχωνευθεί πριν από την έκρηξη. Τα αστέρια μικρότερης μάζας κρατούν το υδρογόνο τους για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, ενώ η συνδυασμένη μάζα τους είναι αρκετά υψηλή ώστε να προκαλέσει την αστάθεια του ζεύγους."

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε μέσω μιας Royal Astronomical Society Research Fellowship, μαζί με επιχορηγήσεις από το National Science Foundation, τη NASA και το Horizon 2020 European Union Framework.

Ο συν-συγγραφέας της μελέτης, καθηγητής Edo Berger, του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, πρόσθεσε:«Τώρα που γνωρίζουμε ότι τέτοιες ενεργητικές εκρήξεις συμβαίνουν στη φύση, το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA θα μπορεί να δει παρόμοια γεγονότα τόσο μακριά που μπορούμε να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο. οι θάνατοι των πρώτων αστεριών στο σύμπαν.»

Τι πυροδοτεί τις εκρήξεις σουπερνόβα;

Ρωτήθηκε από:Matt Bell, Southampton

Αν και υπάρχουν πολλές ταξινομήσεις των σουπερνόβα, υπάρχουν δύο βασικοί μηχανισμοί που έχουν ως αποτέλεσμα τα αστέρια να διασπώνται. Η πρώτη περιλαμβάνει τη συσσώρευση υλικού σε ένα λευκό νάνο αστέρι, την εξαιρετικά πυκνή τελική εξελικτική κατάσταση των περισσότερων κανονικών άστρων. Αυτό το επιπλέον υλικό θα μπορούσε να προέλθει από μια συγχώνευση με ή από απλή συσσώρευση από ένα κοντινό αστέρι.

Καθώς αυτό το υλικό συσσωρεύεται στον λευκό νάνο, η θερμοκρασία του πυρήνα του αυξάνεται μέχρι να συμβεί μια απρόσμενη πυρηνική αντίδραση. Σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου το μεγαλύτερο μέρος του λευκού νάνου υφίσταται πυρηνική σύντηξη, ανατινάζοντας το αστέρι στη διαδικασία.

Ο άλλος τρόπος με τον οποίο ένα σουπερνόβα μπορεί να «αναφλεγεί» είναι η κατάρρευση ενός αστρικού πυρήνα μεγάλης μάζας. Καθώς το αστέρι φτάνει στο τέλος της ζωής του, το πυρηνικό καύσιμο εξαντλείται, η πηγή ενέργειας απενεργοποιείται και η πίεση που συγκρατεί το αστέρι στη βαρύτητα εξαφανίζεται. Ο πυρήνας καταρρέει σχεδόν ακαριαία, προκαλώντας μια καταστροφική απελευθέρωση ενέργειας που καταστρέφει το αστέρι.

Ωστόσο, εάν η μάζα του πυρήνα είναι αρκετά υψηλή, το αστέρι μπορεί να γίνει αστέρι νετρονίων ή μαύρη τρύπα με μικρή ακτινοβολούμενη ενέργεια.

Διαβάστε περισσότερα:

• Πώς μπορεί κάτι να εκραγεί στο κενό του διαστήματος;
• Έχουν όριο μεγέθους τα αστέρια;