• Κύριος
  • Σουπερνόβα
  • Οι αστρονόμοι μπορεί να έχουν δει ένα αστέρι να καταρρέει απευθείας σε μια μαύρη τρύπα

Οι αστρονόμοι μπορεί να έχουν δει ένα αστέρι να καταρρέει απευθείας σε μια μαύρη τρύπα

Ποια Ταινία Θα Δείτε;
 
>

Μία από τις βασικές αλήθειες στην αστρονομία είναι ότι, όταν ένα τεράστιο αστέρι τελειώνει τη ζωή του, σβήνει με ένα χτύπημα. ΕΝΑ μεγάλο ένας. Μια σουπερνόβα.



Αυτή η τιτάνια έκρηξη ενεργοποιείται όταν το αστέρι τελειώσει με πυρηνικό καύσιμο στον πυρήνα του. Ο πυρήνας καταρρέει σε έναν καρδιακό παλμό και η ενέργεια που παράγεται σε αυτήν την κατάρρευση είναι τόσο μεγάλη που φυσάει τα εξωτερικά στρώματα. Αυτή η έκρηξη είναι τόσο κολοσσιαία που μπορεί να ξεπεράσει έναν ολόκληρο γαλαξία! Εν τω μεταξύ, ο πυρήνας που κατέρρευσε μπορεί να σχηματίσει ένα εξωτικό αστέρι νετρονίων, ή μπορεί ακόμη και να συμπιεστεί σε μια μαύρη τρύπα.

call of duty black ops 3 για παιδιά

Τώρα, έχω παραλείψει κάποια βήματα εκεί, αλλά αυτή είναι η γενική εικόνα (αν θέλετε περισσότερα, ελέγξτε έξω επεισόδιο μου Crash Course Astronomy σε αστέρια μεγάλης μάζας και σουπερνόβα ). Αν θέλετε μια μαύρη τρύπα, πρέπει να ανατινάξετε ένα τεράστιο αστέρι.







Εκτός, μάλλον όχι Ε Αποδεικνύεται ότι υπάρχει ένα κενό που θα μπορούσε να επιτρέψει σε ένα αστέρι να παρακάμψει το τμήμα του σουπερνόβα. Καταρρέει απευθείας σε μια μαύρη τρύπα χωρίς την έκρηξη. Μερική ενέργεια απελευθερώνεται, αλλά όχι πολύ σε σύγκριση με μια σουπερνόβα, και στο τέλος αυτό που παίρνετε είναι μια κατάσταση που τώρα-το-βλέπετε-τώρα-δεν-το κάνετε: Το αστέρι είναι εκεί και μετά ξαφνικά ... το δεν είναι .

Η ιδέα ενός αποτυχημένου σουπερνόβα είναι ένα ενδιαφέρον θεωρητικό αστροφυσικό πρόβλημα και ένας επιστήμονας εργάζεται εδώ και λίγο καιρό. Αλλά υπήρξε μια νέα συναρπαστική εξέλιξη: Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι είδαν ένα!

NGC 6946Μεγέθυνση

Ο σπειροειδής γαλαξίας NGC 6946, που φιλοξένησε 10 σουπερνόβα τον περασμένο αιώνα. Το N6946-BH1 δεν σχολιάζεται, επειδή δεν εξερράγη. Πίστωση: Ντέμιαν Ροδάκινο

Το εν λόγω αστέρι ονομάζεται N6946-BH1 και βρέθηκε σε μια πολύ δροσερή έρευνα ειδικά σχεδιασμένη για την αναζήτηση αποτυχημένων σουπερνόβα. Χρησιμοποιώντας το Μεγάλο διοφθάλμιο τηλεσκόπιο στην Αριζόνα, 27 γαλαξίες όλοι μαζί σε περίπου 30 εκατομμύρια έτη φωτός της Γης παρατηρήθηκαν ξανά και ξανά. Κάθε εικόνα συγκρίθηκε επίπονα με τις άλλες για να αναζητήσει παροδικά: αντικείμενα που έχουν αλλάξει φωτεινότητα. Ακόμη και με αρκετά αυστηρά κριτήρια, βρέθηκαν χιλιάδες - τα αστέρια αλλάζουν τη φωτεινότητα για πολλούς λόγους, αλλά οι περισσότεροι δεν οφείλονται σε σούπερ -νόβα ...





1818 αριθμός αγγέλου αγάπη

Τελικά, ο αριθμός των ενδιαφερόντων αντικειμένων μειώθηκε σε μόλις 15. Έξι από αυτά αποδείχθηκαν ότι ήταν αστέρια που εκρήγνυνται (αν η τιτανική έκρηξη μερικών οκταρίων εκατομμυρίων τόνων αστεριών ουρλιάζει προς τα έξω σε ένα σημαντικό κλάσμα του η ταχύτητα του φωτός μπορεί να ονομαστεί ho-hum), αλλά εννέα από αυτά αποδείχθηκαν πιο ενδιαφέροντα.

Από αυτά, όλα εκτός από ένα ήταν πιθανότατα ασυνήθιστα γεγονότα, όπως δύο αστέρια που συγχωνεύονται, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν μια πολύ μεγάλη (και πολύ όμορφη) έκρηξη, αλλά και πάλι υπολείπεται του αποτελέσματος ενός τεράστιου αστεριού που πεθαίνει. Όταν όλα ειπώθηκαν και έγιναν, μετά από έρευνα 27 γαλαξιών για επτά χρόνια, έμεινε μόνο ένα αντικείμενο: N6946-BH1.

Σε παλαιότερες εικόνες, το αστέρι είναι εκεί, φαίνεται καθαρά στον γαλαξία NGC 6946, έναν υπέροχο σπειροειδή γαλαξία απέναντι περίπου 20 εκατομμύρια έτη φωτός (και έναν που είχε τουλάχιστον 10 καταγεγραμμένες σουπερνόβα τον περασμένο αιώνα · από σύμπτωση ένα φάνηκε μόλις φέτος). Στη συνέχεια, σε μεταγενέστερες εικόνες, εξαφανίστηκε. Σαν, χαμένος : Εξαφανίστηκε. Ομοφυλόφιλος.

Ν6946-ΒΗ1Μεγέθυνση

Τώρα το βλέπετε ... Το αστέρι N6946-BH1 είναι ορατό στην προηγούμενη εικόνα του Hubble του 2007 (αριστερά) αλλά εξαφανίστηκε το 2015 (δεξιά). Πίστωση: NASA / ESA / C. Εραστής (OSU)

Αν είχε εκραγεί ως σουπερνόβα θα είχε φανεί στις εικόνες. Αντ 'αυτού, το 2009, έγινε σύντομα κάπως πιο φωτεινό, λάμπει περίπου ένα εκατομμύριο φορές πιο φωτεινό από τον Sunλιο. τότε έσβησε τόσο πολύ που ήταν μόνο περίπου το 2% της προηγούμενης φωτεινότητάς του (δηλαδή, πριν από την κατάρρευση) έως το 2015. Και ναι, από ανθρώπινη άποψη, ένα εκατομμύριο φορές η φωτεινότητα του Sunλιου είναι τρομερά λαμπερή, αλλά από την άποψη μιας σουπερνόβα, μετά βίας αξίζει να αναφερθεί. ένα τυπικό θα λάμψει πολλά δισεκατομμύρια φορές λαμπρότερο από τον Sunλιο! Αυτό ήταν, στην καλύτερη περίπτωση, λίγο pop.

Λοιπόν, πώς ξέρουμε ότι δεν ήταν ένα είδος περίεργης σουπερνόβα, ίσως σκοτεινιάστηκε από πολλή σκόνη στον γαλαξία υποδοχής; Αυτό το υλικό είναι σκοτεινό και αδιαφανές και μπορεί να αποκλείσει εντελώς το φως ακόμη και από μια κανονική σουπερνόβα. Οι επόμενες παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer πρέπει να το αποκαλύψουν, επειδή το υπέρυθρο φως μπορεί να διαπεράσει τη σκόνη. Ο Σπίτζερ είδε όντως κάποια υπέρυθρη ακτινοβολία από το γεγονός, περίπου 2000-3000 φορές τη φωτεινότητα του Sunλιου. Και πάλι, αυτό είναι πολλά, αλλά πουθενά κοντά σε αυτό που θα περίμενες από μια σουπερνόβα. Ακόμα και μια αστρική συγχώνευση θα παράγει περισσότερα από αυτό.

Φαίνεται πραγματικά ότι αυτό που έμεινε ήταν αυτό που έψαχναν οι αστρονόμοι όλο αυτό το διάστημα: μια αποτυχημένη σουπερνόβα.

Αν είναι αλήθεια, αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον, πράγματι. Γιατί; Λόγω της φυσικής.

Βίντεο της NASA/Goddard Spaceflight Center που εξηγεί πώς ένα αστέρι μπορεί να συγκρουστεί απευθείας με μια μαύρη τρύπα.

Χρειάζεται ένα τεράστιο αστέρι για να εκραγεί. πρέπει να έχει αρκετή πίεση στον πυρήνα (που προκαλείται από τη μάζα του αστεριού πάνω του που πιέζεται προς τα κάτω) για να συγχωνεύσει διαδοχικά βαρύτερα στοιχεία με την πάροδο του χρόνου. Πρώτον, το υδρογόνο λιώνει σε ήλιο. Στη συνέχεια, όταν αυτό εξαντληθεί, το ήλιο συντήκεται σε άνθρακα και ούτω καθεξής, έως ότου ο πυρήνας συσσωρεύσει σίδηρο. Όταν λιώνει ο σίδηρος, δεν απελευθερώνει ενέργεια. το απορροφά. Αυτό είναι ένα μεγάλο πρόβλημα, γιατί είναι αυτή η απελευθέρωση ενέργειας σύντηξης που κρατά το αστέρι ψηλά (με παρόμοιο τρόπο ο ζεστός αέρας προκαλεί τη διαστολή ενός μπαλονιού). Μόλις το αστέρι προσπαθεί να συγχωνεύσει σίδηρο, ο πυρήνας καταρρέει. Αν ο πυρήνας έχει μάζα έως περίπου 2,8 φορές τη μάζα του theλιου, σχηματίζει α αστέρι νετρονίων , αλλά αν έχει περισσότερα, σχηματίζει μια μαύρη τρύπα .

Και γενικά, είτε έτσι είτε αλλιώς, η κατάρρευση του πυρήνα πυροδοτεί την σουπερνόβα στα εξωτερικά στρώματα, και καμπούμ .

τι πραγματεύεται η ταινία Central Intelligence

Εκεί όμως γίνεται αστείο. Μπορεί να μην συμβαίνει πάντα έτσι. Για μια σειρά από μάζες πυρήνα, οι θεωρητικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι η έκρηξη μπορεί να σταματήσει. Τα εξωτερικά στρώματα παίρνουν ένα αξιοπρεπές λάκτισμα, αλλά όχι τεράστιο. Ανατινάσσονται, αλλά είναι ένα πιο ήπιο γεγονός από την απεριόριστη βία ενός σουπερνόβα.

Αυτό εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, στην πραγματικότητα, αλλά τείνει να συμβεί όταν η συνολική μάζα των αστεριών είναι περίπου 25 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Sunλιου. Κοιτάζοντας τις παρατηρήσεις του N6946-BH1, αυτό αφορά μόνο τη μάζα που είχε.

Και υπάρχουν κι άλλα. Βλέπουμε πολλά αστέρια μεγάλης μάζας σε γαλαξίες να γεννιούνται, αλλά δεν υπάρχουν αρκετές σουπερνόβες για να τους εξηγήσουν όλους. Αυτό σημαίνει ότι αποτυχημένα σουπερνόβα συμβαίνουν σχετικά συχνά.

Επίσης, όταν κοιτάμε τις μάζες των άστρων νετρονίων και των μαύρων τρυπών, διαπιστώνουμε ότι υπάρχει ένα κενό μεταξύ τους. οι μαύρες τρύπες με τη χαμηλότερη μάζα εξακολουθούν να είναι πολύ πιο μαζικές από τους αστέρες νετρονίων με τη μεγαλύτερη μάζα. Εάν όλα αυτά τα συμπαγή αντικείμενα σχηματίστηκαν από κανονικές σουπερνόβα, θα περίμενε κανείς ότι θα υπήρχε μια ομαλή μετάβαση. Αυτό συμβαίνει επειδή, σε μια σουπερνόβα, μεγάλο μέρος του υλικού στο αστέρι παραμένει ακόμη κοντά στον πυρήνα και αυτό μπορεί να πέσει πίσω στο νεοσύστατο αστέρι νετρονίων. Εάν υπάρχει αρκετό, τότε το αστέρι νετρονίων θα καταρρεύσει για να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα χαμηλής μάζας. Έτσι, θα περίμενε κανείς να δει πολλές μαύρες τρύπες ακριβώς στο χαμηλότερο όριο μάζας. Αλλά δεν το κάνουμε.

γρήγορη και εξαγριωμένη βαθμολογία ηλικίας 7

Α, αλλά στο αποτυχημένο σενάριο σουπερνόβα, υπάρχουν πολλά περισσότερο Υλικό που περισσεύει - δεν υπήρχε αρκετή ενέργεια στην περίπτωση που θα φύγει όλα τα εξωτερικά στρώματα. Αυτό επανέρχεται και προσθέτει τη μάζα του στα αστέρια νετρονίων, κάνοντας μια πολύ πιο μαζική μαύρη τρύπα. Έτσι, στην πραγματικότητα, η ύπαρξη αποτυχημένων σουπερνόβα εξηγεί πολλά διαφορετικά φαινόμενα.

Και τώρα, πολύ πιθανό, έχουμε δει ένα! Πάντως θα ήταν ωραίες περισσότερες παρατηρήσεις. Για παράδειγμα, μια νεοσυσταθείσα μαύρη τρύπα πρέπει να εκπέμπει πολλές ακτίνες Χ, καθώς το υλικό θερμαίνεται πριν πέσει μέσα. Αν δούμε αυτές τις ακτίνες Χ, αυτό θα βοηθήσει πολύ στην κατανόηση αυτού που βλέπουμε.

Και πάλι, αυτό είναι το πρώτο που είδαμε. Δεδομένου του αριθμού των σουπερνόβα που ήταν ανιχνεύθηκε στην έρευνα, υπονοεί ότι περίπου το 14% όλων των θανάτων αστέρων μεγάλης μάζας οδηγούν σε αποτυχημένες σουπερνόβες. Εάν συμβαίνει αυτό, τότε χρειαζόμαστε περισσότερα μάτια στον ουρανό αναζητώντας αυτά τα γεγονότα. Οι σουπερνόβα είναι αυτές που δημιουργούν και διανέμουν στοιχεία κυριολεκτικά ζωτικά για την ύπαρξή μας: σίδηρος, ασβέστιο και άλλα. Χωρίς αυτούς, εσύ και εγώ δεν θα υπήρχαμε κυριολεκτικά.

Κατά τη γνώμη μου, αυτό καθιστά αυτά τα γεγονότα πολύ άξια της μελέτης μας. Ακόμα και όταν αποτυγχάνουν.

Εικόνα Πίστωση: NASA/JPL-Caltech