gov-civil-vilareal.ptAstronomai galėjo pamatyti, kaip žvaigždė sugriuvo tiesiai į juodąją skylę
>Vienas iš pagrindinių astronomijos faktų yra tas, kad kai didžiulė žvaigždė baigia savo gyvenimą, ji užgęsta su kaupu. A didelis vienas. Supernova.
Šis titaniškas sprogimas įvyksta, kai žvaigždės branduolyje baigiasi branduolinis kuras. Šerdis sugriūna per širdies plakimą, o jo metu susidariusi energija yra tokia didžiulė, kad nupučia išorinius sluoksnius. Šis sprogimas yra toks didžiulis, kad gali aplenkti visą galaktiką! Tuo tarpu sugriuvusi šerdis gali sudaryti egzotišką neutronų žvaigždę arba netgi susispausti į juodąją skylę.
Dabar aš praleidau kai kuriuos veiksmus, bet tai yra bendras vaizdas (jei norite daugiau, patikrinkite mano avarijos kurso astronomijos epizodas apie didelės masės žvaigždes ir supernovas ). Jei norite juodosios skylės, turite susprogdinti didžiulę žvaigždę.
Išskyrus, o gal ir ne . Pasirodo, yra spraga, dėl kurios žvaigždė gali apeiti supernovos dalį. Be sprogimo jis griūva tiesiai į juodąją skylę. Tam tikra energija išsiskiria, bet ne daug, palyginti su supernova, ir galų gale tai, ką jūs gaunate, yra situacija, kurią dabar matote: dabar yra žvaigždė, o tada staiga ... tai nėra .
Nepavykusios supernovos idėja yra įdomi teorinė astrofizinė problema, ir vienas mokslininkas jau kurį laiką dirba. Tačiau įvyko naujas įdomus įvykis: Astronomai dabar mano, kad matė vieną!
Veido spiralinė galaktika NGC 6946, per pastarąjį šimtmetį priglaudusi 10 supernovų. N6946-BH1 nėra pažymėtas, nes nesprogo. Kreditas: Damianas Persikas
Aptariama žvaigždė vadinama N6946-BH1, ir ji buvo rasta labai šaunioje apklausoje, specialiai sukurtoje ieškoti nepavykusių supernovų. Naudojant Didelis žiūronų teleskopas Arizonoje buvo stebimos 27 galaktikos, esančios maždaug 30 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės. Kiekvienas vaizdas buvo kruopščiai lyginamas su kitais, kad būtų galima ieškoti pereinamųjų: objektų, kurie pakeitė ryškumą. Net ir naudojant gana griežtus kriterijus, buvo rasta tūkstančiai - žvaigždės keičia ryškumą dėl daugelio priežasčių, tačiau dauguma jų nėra dėl to, kad supernova ... arba, šiuo atveju, nepavyksta supernovai.
Galų gale įdomių objektų skaičius buvo sumažintas iki 15. Šeši iš jų pasirodė sprogstančios žvaigždės (jei titaniškas kelių oktilijų tonų žvaigždės sprogimas rėkia į išorę ir pasiekia didelę dalį šviesos greitį galima pavadinti ho-hum), tačiau devyni iš jų pasirodė įdomesni.
Iš jų visi, išskyrus vieną, greičiausiai buvo neįprasti įvykiai, pavyzdžiui, susiliejusios dvi žvaigždės, kurios gali sukelti labai didelį (ir labai gražų) išsiveržimą, tačiau vėl nesiekia didžiulės žvaigždės mirties. Kai viskas buvo pasakyta ir padaryta, septynerius metus ieškojus 27 galaktikose, liko tik vienas objektas: N6946-BH1.
Ankstesniuose vaizduose žvaigždė yra, aiškiai matoma galaktikoje NGC 6946, nuostabioje spiralinėje galaktikoje, esančioje maždaug už 20 milijonų šviesmečių (ir kurioje per pastarąjį šimtmetį buvo užfiksuota ne mažiau kaip 10 supernovų; atsitiktinumas) vienas buvo matytas tik šiais metais). Tada vėlesniuose vaizduose jo nebėra. Kaip, dingo : PRADINGO. Šūdas.
Dabar matote ... Žvaigždė N6946-BH1 matoma ankstesniame 2007 m. Hablo vaizde (kairėje), bet dingo 2015 m. (Dešinėje). Kreditas: NASA / ESA / C. Meilužis (OSU)
Jei jis būtų sprogęs kaip supernova, jis būtų matomas vaizduose. Vietoj to, 2009 m., Jis trumpam pasidarė kiek šviesesnis, švytėjo maždaug milijoną kartų ryškiau nei Saulė; tada jis išblėso tiek, kad iki 2015 m. jis buvo tik apie 2% savo ankstesnio ryškumo (ty prieš žlugimą). Ir taip, žmogiškuoju požiūriu, milijonas kartų Saulės spindesys yra siaubingai ryškus, bet supernovos požiūriu, tai vos verta paminėti; tipiškas spindės daug milijardus kartų šviesesnė už saulę! Taigi tai geriausiu atveju buvo šiek tiek pop.
Taigi, kaip mes žinome, kad tai nebuvo kažkokia keista supernova, kurią galbūt užgožė daug dulkių priimančioje galaktikoje? Ši medžiaga yra tamsi ir nepermatoma ir gali visiškai užblokuoti net įprastos supernovos šviesą. Tolesni stebėjimai naudojant „Spitzer“ kosminį teleskopą turėtų tai atskleisti, nes infraraudonųjų spindulių šviesa gali prasiskverbti pro dulkes. Spitzeris iš įvykio matė tam tikrą IR šviesą, maždaug 2000–3000 kartų viršijančią Saulės šviesumą. Vėlgi, tai yra daug, bet toli gražu to, ko tikitės iš supernovos. Net žvaigždžių susijungimas duotų daugiau.
Tikrai atrodo, kad liko tai, ko astronomai visą laiką ieškojo: nesėkminga supernova.
Jei tai tiesa, tai tikrai labai įdomu. Kodėl? Dėl fizikos.
NASA/Goddardo kosminių skrydžių centro vaizdo įrašas, paaiškinantis, kaip žvaigždė gali susidurti tiesiai į juodąją skylę.
Sprogti reikia didžiulės žvaigždės; jis turi turėti pakankamai slėgio šerdyje (dėl to, kad žvaigždės masė virš jos suspaudžia žemyn), kad laikui bėgant sulietų sunkesnius elementus. Pirma, vandenilis susilieja į helį. Tada, kai to pasibaigia, helis susilieja į anglį ir taip toliau, kol šerdis kaupia geležį. Kai geležis susilieja, ji neatleidžia energijos; tai jį sugeria. Tai didelė problema, nes būtent tas sintezės energijos išsiskyrimas palaiko žvaigždę (panašiai kaip karštas oras sukelia baliono plėtimąsi). Kai žvaigždė bando lydyti geležį, šerdis žlunga. Jei šerdies masė yra maždaug 2,8 karto didesnė už Saulės masę, ji sudaro a neutronų žvaigždė bet jei yra daugiau, jis sudaro juodąją skylę .
Ir apskritai, bet kokiu atveju, šerdies žlugimas sukelia supernovą išoriniuose sluoksniuose ir kaboom .
Bet čia tai tampa juokinga. Tai ne visada gali atsitikti taip. Daugeliui pagrindinių masių teoriniai skaičiavimai rodo, kad sprogimas gali sustoti. Išoriniai sluoksniai gauna padorų smūgį, bet ne didžiulį. Jie pučiasi, tačiau tai švelnesnis įvykis nei nevaržomas supernovos smurtas.
Tiesą sakant, tai priklauso nuo daugelio veiksnių, tačiau tai atsitinka, kai bendra žvaigždžių masė yra maždaug 25 kartus didesnė už Saulės masę. Žvelgiant į N6946-BH1 stebėjimus, tai yra maždaug tokia masė, kokią ji turėjo.
Ir yra daugiau. Matome, kad galaktikose gimsta daug didelės masės žvaigždžių, tačiau nėra pakankamai supernovų, kad jas būtų galima atsiskaityti. Tai reiškia, kad nesėkmingos supernovos pasitaiko gana dažnai.
Be to, pažvelgę į neutronų žvaigždžių ir juodųjų skylių mases, pastebime, kad tarp jų yra tarpas; mažiausios masės juodosios skylės vis dar yra žymiai masyvesnės nei didžiausios masės neutroninės žvaigždės. Jei visi šie kompaktiški objektai susidarytų iš įprastų supernovų, galite tikėtis sklandaus perėjimo. Taip yra todėl, kad supernovoje daug žvaigždėje esančios medžiagos vis dar lieka šalia šerdies ir tai gali nukristi ant naujai susiformavusios neutronų žvaigždės. Jei to pakanka, neutronų žvaigždė sugrius, kad susidarytų mažos masės juodoji skylė. Taigi jūs tikitės pamatyti daug juodųjų skylių ties apatine masės riba. Bet mes ne.
sveiko proto žiniasklaidos šunų sala
Ak, bet nepavykusiame supernovos scenarijuje yra daug daugiau medžiagos liko - įvykio metu nepakako energijos, kad nupūstų visus išorinius sluoksnius. Tai atsitrenkia atgal ir prideda savo masę prie neutronų žvaigždės, sukurdama kur kas masyvesnę juodąją skylę. Taigi iš tikrųjų nesėkmingų supernovų egzistavimas paaiškina daugybę skirtingų reiškinių.
Ir dabar, labai tikėtina, mes vieną matėme! Vis dėlto būtų daugiau pastebėjimų. Pavyzdžiui, naujai suformuota juodoji skylė turėtų skleisti daug rentgeno spindulių, nes medžiaga įkaista prieš patekdama. Jei matytume tuos rentgeno spindulius, tai labai padėtų suprasti, ką matome.
Ir vėl, tai yra pirmasis, kurį matėme. Atsižvelgiant į tą supernovų skaičių buvo aptikta apklausoje, tai reiškia, kad maždaug 14% visų didelio masto žvaigždžių mirčių sukelia nepavykusias supernovas. Jei taip yra, tada mums reikia daugiau akių į dangų ieškant šių įvykių. Supernovos sukuria ir platina mūsų egzistencijai tiesioginius gyvybiškai svarbius elementus: geležį, kalcį ir dar daugiau. Be jų jūs ir aš tiesiog neegzistuotume.
Mano nuomone, tai daro šiuos įvykius labai vertus mūsų tyrimo. Net tada, kai jiems nepavyksta.
Vaizdas Kreditas: NASA/JPL-Caltech
