Ilustracija tega umetnika prikazuje Supernovo 2013ge s spremljevalno zvezdo spodaj desno. Zvezda spremljevalka je prizadeta zaradi eksplozijskega vala supernove, vendar ni uničena. Sčasoma so astronomi videli, da je ultravijolična (UV) svetloba supernove izginila, kar je razkrilo še en bližnji vir UV svetlobe, ki je ohranjal svetlost. Teorija je, da sta se dve masivni zvezdi razvili skupaj kot binarni par in da je trenutni preživeli odstranil zunanjo ovojnico vodikovega plina svojega spremljevalca, preden je eksplodiral. Sčasoma bo tudi spremljevalna zvezda postala supernova. Zasluge: NASA, ESA, Leah Hastak (STScI)

Odkritje pomaga razložiti uganko izgube vodika pred supernovo in podpira teorijo, da so najbolj masivne zvezde seznanjene.

Na prizorišču ogromne eksplozije supernove, za katero bi lahko pričakovali, da bo izbrisala vse okoli sebe, ni nič nenavadnega, da bi našli živo zvezdo, vendar najnovejše raziskave kažejo Vesoljski teleskop Hubble je dal dolgo pričakovani namig za določeno vrsto zvezdne smrti. V nekaterih primerih supernove astronomi ne najdejo sledi o najbolj oddaljeni plasti vodika nekdanje zvezde.

Kaj se je zgodilo z vodikom?

Sum, da so krive zvezde spremljevalke – pred smrtjo odstranijo zunanje lupine svojih spremljevalcev – podpira Hubblova identifikacija preživele spremljevalne zvezde na prizorišču Supernove 2013ge. Odkritje tudi podpira teorijo, da se večina masivnih zvezd oblikuje in razvija kot binarni sistemi. Morda je tudi predzgodba druge kozmične drame: sčasoma bo preživela, ogromna zvezda spremljevalka doživela tudi supernovo, in če se ostanki obeh zvezd ne izločijo iz jedrnega sistema, se bodo sčasoma združili in ustvarili gravitacijskih valovTresenje same tkanine prostora.

Ta infografika prikazuje evolucijo, ki jo astronomi predlagajo za Supernovo (SN) 2013ge. Plošče 1-3 prikazujejo, kaj se je zgodilo, plošče 4-6 pa prikazujejo, kaj se lahko zgodi v prihodnosti. 1) Dvojni par masivnih zvezd, ki krožijo druga okoli druge. 2) Zvezda vstopi v stanje rdečega velikana in prejme napihnjeno zunanjo ovojnico vodika, v katero gravitacijsko zaklene njena zvezda spremljevalka. Astronomi predlagajo, da Hubble v ostankih supernove ni našel sledi vodika. 3) Zvezda z odstranjeno ovojnico postane supernova (SN 2013ge), ki se potiska, a ne uniči svoje spremljevalne zvezde. Po supernovi gosto jedro nekdanje zvezde velikanke ostane bodisi kot nevtronska zvezda bodisi kot črna luknja. 4) Sčasoma se spremljevalna zvezda spremeni tudi v rdečega velikana, ki obdrži svojo zunanjo ovojnico, od katerih nekatere izvirajo iz njenega spremljevalca. 5) Zvezda spremljevalka doživi tudi supernovo. 6) Če bi bili zvezdi tako blizu druga drugi, da jih eksplozijski val supernove ne bi mogel vrgati iz svojih orbit, bi ostanki jedra še naprej krožili med seboj in se sčasoma združili ter pri tem ustvarili gravitacijske valove. Zasluge: NASA, ESA, Leah Hastak (STScI)

NASAVesoljski teleskop Hubble je odkril pričo na prizorišču eksplozivne smrti zvezde: zvezdo spremljevalko, ki je bila prej skrita v bleščanju supernove svoje spremljevalke. Odkritje je prvo za posebno vrsto supernove – tiste, pri kateri so zvezdi pred eksplozijo odvzeli celoten zunanji plinski ovoj.

Odkritje zagotavlja pomemben vpogled v binarno naravo masivnih zvezd, pa tudi v možen uvod v morebitno združitev spremljevalnih zvezd, ki bi razburila celotno vesolje. gravitacijskih valovValovi v tkanini prostor-časa.

Astronomi sledijo podpisom različnih elementov v eksplozijah supernove. Ti elementi so plasteni kot čebulna predsupernova. Vodik se nahaja v najbolj oddaljeni plasti zvezde in če po supernovi ne najdemo vodika, to pomeni, da je bil odstranjen, preden je prišlo do eksplozije.

Hubblove slike galaksije NGC 3287 kažejo, da supernova 2013ge s časom bledi, kar razkriva, da so stabilni vir ultravijolične svetlobe astronomi identificirali kot njegovo dvojno zvezdo spremljevalko. zasluge: znanost: NASA, ESA, Ori Fox (STScI), vir slike: Joseph de Pascal (STScI)

Razlog za izgubo vodika je bil skrivnost, astronomi pa uporabljajo Hubble za iskanje namigov in preizkušanja teorij za razlago teh očiščenih supernov. Hubblova nova opažanja zagotavljajo še najboljši dokaz, ki podpira teorijo, da nevidna spremljevalna zvezda zapre plinsko ovojnico svoje spremljevalne zvezde, preden poči.

“To je bil trenutek, na katerega smo čakali, in končno smo videli dokaze za prednika popolnoma odstranjene supernove binarnega sistema,” je o Hubblu povedal astronom Ori Fox z Znanstvenega inštituta za vesoljski teleskop v Baltimoru v Marylandu. Glavni raziskovalec raziskovalni program, “Cilj je premakniti to področje študija s teorije na delo s podatki in videti, kako ti sistemi v resnici izgledajo.”

Foxova ekipa je uporabila Hubblovo širokopoljno kamero 3 za preučevanje območja supernove (SN) 2013ge v ultravijolični svetlobi, pa tudi predhodna Hubblova opazovanja v Arhivu Barbare A. Mikulski za vesoljski teleskop (MAST). Astronomi so opazili, da je svetloba supernove sčasoma bledila od leta 2016 do 2020, vendar je drugi vir skoraj ultravijolične svetlobe hkrati ohranil svojo svetlost. Ta osnovni vir ultravijoličnega sevanja, ki ga skupina predlaga, je živi binarni spremljevalec SN 2013ge.

dva po dva?

Pred tem so znanstveniki teoretizirali, da bi močni vetrovi zvezde velikanke morda odpihnili njeno ovojnico vodikovega plina, vendar opazovalni dokazi tega ne podpirajo. Da bi razložili prekinitev povezave, so astronomi razvili teorije in modele, v katerih binarni spremljevalec oddaja vodik.

“Več različnih dokazov v zadnjih letih nam je povedalo, da se črtaste supernove verjetno oblikujejo v binarnih sistemih, a spremljevalca še nismo videli. Veliko študij kozmičnih eksplozij je kot forenzična znanost. Iskanje in ugotavljanje, katere teorije Po zaslugi Hubbla smo si ga lahko ogledali neposredno,« je povedala Maria Drout z Univerze v Torontu, članica Hubblove raziskovalne skupine.

Hubblova slika galaksije NGC 3287. Zasluge: znanost: NASA, ESA, Ori Fox (STSCI), obdelava slik: Joseph de Pascal (STSCI)

V prejšnjih opazovanjih SN 2013ge je opazil Hubble dva vrha v ultravijolični svetlobi, namesto edinega, ki ga pogosto vidimo v večini supernov. Fox je dejal, da je ena od razlag za to dvojno posvetlitev ta, da se drugi vrh pojavi, ko udarni val supernove trči v spremljevalno zvezdo, možnost, ki je zdaj veliko bolj verjetna. Hubblova najnovejša opažanja kažejo, da čeprav je bila spremljevalna zvezda močno zadeta, vključno s plinom vodika, ki ga je odvzela svojemu spremljevalcu, ni bila uničena. Fox primerja učinek z močno skledo želeja, ki se bo sčasoma vrnila v prvotno obliko.

Čeprav so potrebne dodatne potrditve in podobna pomožna odkritja, je Fox dejal, da so posledice odkritja še vedno velike, kar podpira teorije, da je večina masivnih zvezd nastala in se razvila kot binarni sistemi.

enega za videti

Za razliko od supernov, ki vsebujejo napihnjeno plinsko lupino za svetlobo, se je izkazalo, da je na slikah pred eksplozijo težko zaznati prednike supernov s popolnoma odstranjeno ovojnico. Zdaj, ko so imeli astronomi dovolj sreče, da so identificirali preživelo zvezdo spremljevalko, lahko z njo delajo nazaj in določijo značilnosti eksplodirajoče zvezde ter si ogledajo tisto, ki jo sreča preživeli. Prav tako priložnost brez primere.

Kot velika zvezda je tudi spremljevalcu SN 2013ge usojeno, da bo doživel supernovo. Njegov nekdanji spremljevalec je zdaj verjetno kompakten predmet, kot je a nevtronska zvezda bodisi Črna luknjaIn partner bo verjetno šel tudi po tej poti.

Bližina prvotnih spremljevalnih zvezd bo določila, ali bodo ostali skupaj ali ne. Če je razdalja prevelika, bo zvezda spremljevalka izvržena iz sistema, da bi sama potovala po naši galaksiji, usoda, ki lahko pojasni številne navidezno samotne supernove.

Vendar, če bi bile zvezde pred supernovo dovolj blizu ena drugi, bi še naprej krožile druga okoli druge kot črne luknje ali nevtronske zvezde. V tem primeru se bodo sčasoma spiralno združili drug proti drugemu in se združili, kar bo pri tem ustvarilo gravitacijske valove.

To je vznemirljiv obet za astronome, saj so gravitacijski valovi veja astrofizike, ki se šele začenja raziskovati. To so valovi ali valovi v tkivu prostor-časa, ki jih je napovedal Albert Einstein v začetku 20. stoletja. Gravitacijske valove so najprej opazovali neposredno Laserski interferometer Gravitacijski valovni observatorij (LIGO),

“Z preživelim spremljevalcem SN 2013ge bi lahko potencialno videli predzgodbo dogodka gravitacijskega valovanja, čeprav bi tak dogodek še vedno trajal približno milijardo let v prihodnosti,” je dejal Fox.

Ta ilustracija prikazuje, kako ogromna zvezda (vsaj 8-krat večja od našega Sonca) združuje vse težje elemente, dokler ne eksplodirajo kot supernova in te elemente razširijo po vesolju. Zasluge: NASA, ESA in L. hendikep (STScI)

Fox in njegovi partnerji bodo sodelovali s Hubblom pri izdelavi večjega vzorca preživelih spremljevalnih zvezd za druge supernove, s čimer bodo SN 2013ge spet pridobili družbo.

“Obstaja velik potencial, ki presega le razumevanje supernov. Ker zdaj poznamo največje zvezde v vesolju v binarnih parih, lahko opazovanja preživelih zvezd spremljevalcev pomagajo razumeti podrobnosti binarnega nastajanja, menjave materiala in koevolucijske evolucije.” To je razburljiv čas za preučevanje zvezd,” je dejal Fox.

“Razumevanje življenjskih ciklov masivnih zvezd je za nas še posebej pomembno, ker se vsi težki elementi tvorijo v njihovih jedrih in prek njihovih supernov. Ti elementi, vključno z življenjem,” je dejal soavtor Alex Filipenko s kalifornijske univerze v Berkeleyju. večino opaznega vesolja.”

rezultati so objavljeni v The Astrophysical Journal Letters,

Reference: Ori D. Fox, Schuyler D. Van Dyck, Benjamin F. “The Candidate Progenitor Companion Star of the Type Ib/c SN 2013ge” Williams, Maria Drout, Emmanouil Zapartas, Nathan Smith, Dan Millisavljevic, Jennifer E. Andrews. , od. Azali Bostrom, Alexey V. Filipenko, Sebastian Gomez, Patrick L. Kelly, Se de Mink, Justin Pearle, Armin Rest, Stuart Ryder, Niharika Shravan, Lou Stroger, Keenan Wang in Katherine E. Weil, 13. aprila 2022, The Astrophysical Journal Letters,
DOI: 10.3847/2041-8213/ac5890

Vesoljski teleskop Hubble je projekt mednarodnega sodelovanja med NASA in ESA (Evropska vesoljska agencija). Nasin center za vesoljske lete Goddard v Greenbeltu v Marylandu upravlja teleskop. Znanstveni inštitut za vesoljski teleskop (STScI) v Baltimoru v Marylandu izvaja Hubblove znanstvene operacije. STScI v NASA v Washingtonu, DC. izvaja Združenje univerz za raziskave v astronomiji v