Zvezde v prašnih galaksijah eksplodirajo – ne vidimo jih vedno

Na sliki je prikazana galaksija Arp 148, ki so jo zajeli NASA -jevi teleskopi Spitzer in Hubble. V belem krogu so prikazani posebej obdelani Spitzerjevi podatki, ki razkrivajo infrardečo svetlobo supernove, napolnjene s prahom. To je prva od petih skritih supernov, dokumentiranih v nedavnem članku. kredit: NASA/JPL-Caltech

Eksplodirajoče zvezde ustvarjajo dramatične svetlobne predstave. Infrardeči teleskopi, kot je Spitzer, lahko vidijo skozi meglico in bolje predstavijo, kako pogosto se pojavijo te eksplozije.

Mislili bi, da bi supernove – smrti velikih zvezd in med najsvetlejšimi, najmočnejšimi eksplozijami v vesolju – težko zgrešili. Kljub temu je število teh eksplozij, opaženih v oddaljenih delih vesolja, manjše od napovedi astrofizikov.

Nova študija z uporabo podatkov iz NASANedavno upokojeni vesoljski teleskop Spitzer poroča o odkritju petih supernov, ki jih zaradi neopažene svetlobe v optični svetlobi še nikoli nismo opazili. Spitzer je vesolje opazoval v infrardeči svetlobi, ki prehaja skozi oblake prahu, ki blokirajo optično svetlobo – takšno svetlobo, ki jo vidijo naše oči, in te nejasne supernove so najsvetlejše.

Za iskanje skritih supernov so raziskovalci pogledali Spitzerjeve opazovanja 40 prašnih galaksij. (V vesolju se prah nanaša na zrnu podobne delce s konsistenco, podobno konsistenci dima.) Študija na podlagi številk v teh galaksijah potrjuje, da se supernove res pojavljajo pogosteje, kot pričakujejo znanstveniki. To pričakovanje temelji na trenutnem razumevanju znanstvenikov o razvoju zvezd. Takšne študije so potrebne za izboljšanje tega razumevanja, bodisi s krepitvijo ali izpodbijanjem nekaterih njegovih vidikov.

Vesoljski teleskop Spitzer.  plakati

Prenesite ta brezplačni plakat NASA, ki spominja na upokojeni vesoljski teleskop Spitzer. kredit: NASA/JPL-Caltech

Ori Fox, znanstvenik z Inštituta za vesoljski teleskop v Baltimoru, je dejal: “Ti rezultati s Spitzerjem kažejo, da optične raziskave, na katere smo se dolgo zanašali, pogrešajo do polovice zvezdnih eksplozij, ki se zgodijo v vesolju. ” Maryland in vodilni avtor nove študije, objavljene v mesečnih obvestilih Kraljevega astronomskega društva. “Odlična novica je, da je število supernov, ki jih vidimo s Spitzerjem, statistično skladno s teoretičnimi napovedmi.”

READ  Videoposnetek NASA Perseverance Capture Video, zvok četrtega prirojenega leta - Nasin program za raziskovanje Marsa

“Anomalija supernove” – ​​to je nedoslednost med številom napovedanih supernov in številom, ki jih opazujejo optični teleskopi – v bližnjem vesolju ni problem. Tam so galaksije upočasnile nastajanje zvezd in so na splošno manj prašne. V bolj oddaljenih delih vesolja pa so galaksije manjše, proizvajajo zvezde z večjo hitrostjo in vsebujejo večje količine prahu. Ta prah absorbira in razpršuje optično in ultravijolično svetlobo ter preprečuje, da bi dosegla teleskope. Tako so raziskovalci že dolgo trdili, da morajo manjkajoče supernove obstajati in so preprosto nevidne.

“Ker se je lokalno vesolje od prvih let ustvarjanja zvezd nekoliko umirilo, vidimo pričakovano število supernov s tipičnimi optičnimi odkritji,” je dejal Fox. “Odstotek opazovanja supernove pa se zmanjšuje, ko se odmikate nazaj v kozmične dobe, kjer so prevladovale prašne galaksije.”

Odkrivanje supernove na tako oddaljeni razdalji je lahko izziv. Za iskanje supernov, skritih v nejasnih galaktičnih regijah, vendar na manj ekstremnih razdaljah, je Foxova ekipa izbrala lokalni niz 40 galaksij, zamašenih s prahom, znanih kot svetleče in ultra svetle infrardeče galaksije (LIRG oziroma ULIRG). Prah v LIRG in ULIRG absorbira optično svetlobo iz predmetov, kot so supernove, vendar omogoča infrardečo svetlobo iz teh istih predmetov, da neovirano prehaja skozi teleskope za zaznavanje, kot je Spitzer.

Ko je prišlo na dan pet infrardečih supernov, se je slutnja raziskovalcev izkazala za pravilno. “To je dokaz Spitzerjeve odkrite sposobnosti, da je teleskop ujel signal skritih supernov iz teh prašnih galaksij,” je dejal Fox.

“Za mnoge naše podiplomske študente je bilo še posebej zabavno prispevati k tej razburljivi raziskavi,” je dejal soavtor študije Alex Filipenko, profesor astronomije. Kalifornijska univerza, Berkeley. “Pomagali so odgovoriti na vprašanje:” Kam so šle vse supernove? “

READ  Kosilo črne luknje: Zvezdni špageti

Vrste supernov, ki jih je odkril Spitzer, so znane kot “supernove z uničenjem jedra”, ki vključujejo masivne zvezde, katerih mase so vsaj osemkrat večje od mase Sonca. Ko se starajo in njihova jedra napolnijo z železom, masivne zvezde ne morejo več proizvesti dovolj energije, da bi preprečile lastno gravitacijo, njihova jedra pa se nenadoma in katastrofalno zrušijo.

Močan pritisk in temperatura, ki nastanejo med hitrimi vdori, z jedrsko fuzijo ustvarjajo nove kemične elemente. Zvezde, ki se sesujejo, sčasoma prevrnejo svoja ultra gosta jedra, razstrelijo se na drobce in te elemente razpršijo po vesolju. Supernove proizvajajo “težke” elemente, kot je večina kovin. Ti elementi so bistveni za nastanek skalnatih planetov, kot je Zemlja, pa tudi za organska bitja. Na splošno so stopnje supernov pomemben pregled modelov nastajanja zvezd in tvorbe težjih elementov v vesolju.

“Če imate predstavo o tem, koliko zvezd nastane, lahko ocenite, koliko zvezd bo eksplodiralo,” je dejal Fox. “Ali, nasprotno, če imate predstavo o tem, koliko zvezd izbruhne, lahko ocenite, koliko zvezd nastane. Razumevanje tega odnosa je pomembno za številna področja astrofizike.”

Teleskopi naslednje generacije, vključno z Nasinim rimskim vesoljskim teleskopom Nancy Grace in vesoljskim teleskopom James Webb, bodo tako kot Spitzer zaznali infrardečo svetlobo.

“Naša študija je pokazala, da so modeli nastanka zvezd bolj skladni s stopnjami supernove, kot se je prej mislilo,” je dejal Fox. “In s tem, ko razkrije te izmuzljive supernove, Spitzer postavlja temelje za nove vrste odkritij z vesoljskimi teleskopi Webb in Rimom.”

Sklic: “A Spitzer Raziskava za supernove s prahom Ori de Fox, Harish Khandrika, David Rubin, Chadwick Kasper, Gary Z. Lee, Tamas Szalai, Lee Armas, Alexey V Filipenko, Michael F. Skrutsky, Lou Struger in Schuyler de Van Dyck, 21. junij 2021 ročno Mesečno obvestilo Kraljevega astronomskega društva.
DOI: 10.1093/MNRAS/STAB1740

READ  Nasina misija bo povečala asteroid Bennu, preden bo vzorec vrnila na Zemljo

Več o poslanstvu

NASA -in laboratorij za reaktivni pogon v južni Kaliforniji je vodil operacije misije in vodil misijo vesoljskega teleskopa Spitzer za direktorat za znanstveno misijo agencije v Washingtonu. Znanstvene operacije so potekale v znanstvenem centru Spitzer pri Caltechu v Pasadeni. Delovanje vesoljskega plovila je temeljilo na vesoljskem prostoru Lockheed Martin v Littletonu v Koloradu. Podatki so shranjeni v infrardečem znanstvenem arhivu, ki se nahaja pri IPAC na Caltechu. Caltech upravlja JPL za NASA.

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x