Istnieje wiele sposobów, aby martwe gwiazdy wysadziły swoje szczyty. Astronomowie odkryli tę wybuchową różnorodność, gdy ocenili 3628 eksplodujących białe karły podczas badania nieba nowej generacji przeprowadzonej przy użyciu Zwicky Transient Facility (ZTF) między marcem 2018 r. Do grudnia 2020 r.
Oznacza to, że ten zestaw danych pobliskich supernowe jest kilka razy większe niż poprzednie podobne próbki. Jest to kluczowy rozwój w naszym rozumieniu Lifecikles of Stars z masami podobnymi do Słońca, które tworzą Białe krasnoludy kiedy umierają. Lepsze zrozumienie supernowii typu IA może pomóc rozwiązać tajemnicę ciemna energia – Dziwna siła, która powoduje rozszerzenie wszechświata w tempie przyspieszającym.
Jest tak, ponieważ przez trzy dekady te eksplodujące resztki gwiezdne były integralną częścią pomiaru odległości kosmicznych. Uczenie się o ich różnorodności może pomóc astronomom porównać te supernowe ze sobą, udostępniając nasze rozumienie ciemnej energii.
„Różnorodność sposobów wysadzenia gwiazd białych karłowców jest znacznie większa niż wcześniej oczekiwano, co powoduje wybuchy, od bycia tak słabym, że są ledwo widoczne dla innych, które są wystarczająco jasne, aby widzieć przez wiele miesięcy później”, ”, lider zespołu”, ”, lider zespołu Kate Maguire z Trinity College Dublin powiedział w oświadczeniu.
„Dzięki unikalnej zdolności ZTF do szybkiego i głęboko skanowania nieba możliwe było odkrycie nowych eksplozji gwiazd do miliona razy słabszych niż najmokroczniejsze gwiazdy widoczne dla nagiego oka”.
Jak białe krasnoludy bumują!
Białe krasnoludy rodzą się, gdy gwiazdy wokół Masa słońca Wyczerpać wodór w swoich rdzeniach. Koniec Fuzja wodoru do helu Odcina także zewnętrzną energię, która wspiera gwiazdy przeciwko wewnętrznemu naciskowi własnej grawitacji.
Rdzeń zapada się, gdy zewnętrzne warstwy gwiazd są zrzucane. Pozostawia to tlący się gwiezdny rdzeń lub biały krasnolud, otoczony rozprzestrzeniającą się chmurą materiału ze stelarnego.
Kiedy Słońce przechodzi ten proces za około 5 miliardów latspędzi resztę swojego istnienia jako samotny biały krasnolud, ale nie wszystkie te martwe gwiazdy mają takie samotne podziały.
Około 50% gwiazd z masami wokół słońca istnieje w systemie binarnym z inną gwiazdą. Oznacza to, że istnieje wiele białych karłów binaria.
Kluczowym rezultatem badań zespołu jest potwierdzenie, że istnieje wiele egzotycznych sposobów, w których białe krasnoludy mogą się rozwijać, a procesy te obejmują binarnych partnerów tych martwych gwiazd.
Kiedy w tym samym systemie binarnym istnieją dwie gwiazdy słońca, ponieważ powstają mniej więcej w tym samym czasie z tej samej zapadającej się chmury gazu i pyłu, naturalne jest oczekiwanie, że obie gwiazdy ewoluują w białe krasnoludy mniej więcej w tym samym czasie.
To pozostawia system binarny z dwoma białymi karłami krążącymi wokół siebie. Stopniowo te gwiezdne resztki zbliżają się coraz bardziej do siebie, dopóki nie zderzają się i nie połączą. Może to wywołać supernową na dwa sposoby.
Po pierwsze, sama kolizja może stworzyć większy biały krasnolud i supernowa typu IA. Alternatywnie, resztka gwiezdnej, która tworzy, może urodzić resztkę „córki”, która ma masę ponad 1,4 razy większą masą słońca. Ta masa jest znacząca, ponieważ jest to Limit Chandrasekharnad którym gwiazda może eksplodować w supernowej supernowej i tworzyć Gwiazda neutronowa.
Jeśli biały krasnolud znajduje się w systemie binarnym z „normalną” główną gwiazdą sekwencji, która nie przekształciła się jeszcze w białą karłowatkę lub gwiazdę neutronową, ma również drogę do „Go” Nova ”.
Jeśli biały krasnolud i jego gwiazda towarzysza są wystarczająco blisko lub jeśli główna gwiazda sekwencji wejdzie do tego “Faza czerwonego giganta ” i puchnie, a następnie gwiezdna resztka może wyciągnąć materiał ze swojego partnera. . Wampiryczne gwiezdne karmienie trwa, dopóki podarowana masa popchnie masę białego karła nad limitem Chandrasekhar, wywołując to supernowa typu IA zazwyczaj Nabrzewa białego krasnoluda.
Istnieją rzadkie okazje, gdy biały krasnolud nie jest zniszczony w takiej supernowej po ataku, ale zostaje przekształcona w spustoszoną „gwiazdę zombie”. Te wydarzenia są nazywane Supernowe typu IAX.
W szczególności supernowe typu IA są przydatne dla astronomów, ponieważ ich standardowe wyjścia światła oznaczają, że można je użyć do pomiaru odległości kosmicznych. Oznacza to, że „standardowe świece” oznacza to, że supernowe typu IA można wykorzystać do śledzenia przyspieszenia ekspansji wszechświata w wyniku ciemnej energii. W rzeczywistości to obserwacje supernowań typu IA doprowadziły do Odkrycie ciemnej energii w 1998 roku.
Byłoby dobrze, gdyby takie badania w eksplodowaniu białych karłów pomagają standaryzować te supernowe, pomagając w ten sposób naukowcom w rozwiązaniu tej tajemnicy, która trwała od ponad 26 lat.
Jednak, aby w ten sposób stosować supernowe typu IA i zbadać ciemną energię, ważne jest, aby naukowcy zrozumieli, w jaki sposób te zdarzenia mogą się różnić. Wejdź do tego zespołu astronomów i ZTF.
Gdy zespół odkrył różnorodność zdarzeń typu IA supernowej, zaprezentowali subpopulacje i ekstremalne obiekty, które można było wykorzystać do zbadania podobieństwa cech lub „jednorodności” supernowań w ich próbie.
Naukowcy byli również w stanie zbadać, w jaki sposób supernowa typu IA różnią się w zależności od środowisk, w których wybuchają. Czy w szczególności ten region był pełen młodych lub starych gwiazd, czy też był pełen bogactwa międzygwiezdnego pyłu lub gazu pozbawionego gwiazdy towarzyszącego?
Doprowadziło to do udoskonalenia, które supernowe były najbardziej podobne, a zatem powinny być używane do kosmicznych obliczeń odległości.
„Przez ostatnie pięć lat grupa trzydziestu ekspertów z całego świata zebrała, skompilowała, zgromadziła i przeanalizowała te dane. Teraz wypuszczamy je całej społeczności”, Mickoel Rigault, badacz w Institut des Deux Infinis de de des de des de de des des de des de a Lyon i szef ZTF Cosmology Science Group, powiedział w oddzielne stwierdzenie.
„Ta próbka jest tak wyjątkowa pod względem wielkości i jednorodności, że spodziewamy się, że będzie miała znaczący wpływ na dziedzinę kosmologii supernowej i doprowadzi do wielu dodatkowych nowych odkryć oprócz wyników, które już opublikowaliśmy”.
Odkrycia zostały opublikowane w serii artykułów opublikowanych w specjalnym wydaniu Astronomia i astrofizyka.
