gov-civil-vilareal.ptAstronomer kan ha sett en stjerne kollapse direkte til et svart hull
>En av de grunnleggende sannhetene i astronomi er at når en massiv stjerne avslutter livet, går den ut med et smell. EN stor en. En supernova.
Denne titaniske eksplosjonen utløses når stjernen går tom for atombrensel i kjernen. Kjernen kollapser i et hjerteslag, og energien som genereres i den kollapsen er så enorm at den blåser de ytre lagene av. Denne eksplosjonen er så kolossal at den kan overgå en hel galakse! I mellomtiden kan den kollapset kjernen danne en eksotisk nøytronstjerne, eller til og med klemme seg ned i et svart hull.
Nå har jeg hoppet over noen trinn der, men det er det generelle bildet (hvis du vil ha mer, sjekk ut min Crash Course Astronomy -episode om stjerner i høy masse og supernovaer ). Hvis du vil ha et svart hull, må du sprenge en massiv stjerne.
Unntatt, kanskje ikke . Det viser seg at det er et smutthull som kan tillate en stjerne å omgå supernova -delen. Den kollapser direkte ned til et svart hull uten eksplosjonen. Noe energi frigjøres, men ikke mye sammenlignet med en supernova, og til slutt er det du får en nå-du-ser-det-nå-du-ikke-situasjon: Stjernen er der, og så plutselig ... den er ikke .
Ideen om en mislykket supernova er et interessant teoretisk astrofysisk problem, og en forsker har jobbet med en stund nå. Men det har vært en ny og spennende utvikling: Astronomer tror nå at de har sett en!
Den spiralformede galaksen NGC 6946, som har vært vert for 10 supernovaer det siste århundret. N6946-BH1 er ikke merket fordi den ikke eksploderte. Kreditt: Damian fersken
hvorfor er kanten på 17 vurdert til r
Den aktuelle stjernen heter N6946-BH1, og den ble funnet i en veldig kul undersøkelse som er spesielt designet for å lete etter mislykkede supernovaer. Bruker Stort kikkertteleskop i Arizona ble 27 galakser alle rundt 30 millioner lysår fra jorden observert igjen og igjen. Hvert bilde ble møysommelig sammenlignet med de andre for å lete etter transienter: objekter som har endret lysstyrke. Selv ved å bruke ganske strenge kriterier, ble tusenvis funnet - stjerner endrer lysstyrke av mange årsaker, men de fleste skyldes ikke at de går til supernova ... eller, i dette tilfellet, unnlater supernova.
Etter hvert ble antallet interessante objekter redusert til bare 15. Seks av dem viste seg å være eksploderende stjerner (hvis titaneksplosjonen av noen få milliarder tonn stjerne skrek utover på en betydelig brøkdel av lysets hastighet kan kalles ho-hum), men ni av dem viste seg å være mer interessante.
Av disse var alle unntatt én sannsynligvis uvanlige hendelser, som at to stjerner fusjonerte, noe som kan forårsake et veldig stort (og veldig pent) utbrudd, men igjen faller under resultatet av en massiv stjerne som dør. Da alt var sagt og gjort, etter å ha søkt 27 galakser i syv år, var det bare ett objekt igjen: N6946-BH1.
I tidligere bilder er stjernen der, tydelig sett i galaksen NGC 6946, en nydelig ansikts-på-spiralgalakse omtrent 20 millioner lysår unna (og en som har hatt ikke færre enn 10 registrerte supernovaer i det siste århundret; ved en tilfeldighet en ble sett bare i år). Så, i senere bilder, er det borte. Som, borte : Forsvant. Puff.
Nå ser du det ... Stjernen N6946-BH1 er synlig i det tidligere Hubble-bildet fra 2007 (til venstre), men er borte i 2015 (til høyre). Kreditt: NASA / ESA / C. Elsker (OSU)
hvorfor er lille frøken solskinn vurdert til r
Hvis den hadde eksplodert som en supernova, hadde den blitt sett på bildene. I stedet, i 2009, ble det kortvarig noe lysere og lyste omtrent en million ganger lysere enn solen; da bleknet det så mye at det bare var omtrent 2% av sin tidligere lysstyrke (det vil si før kollaps) innen 2015. Og ja, menneskelig sett er en million ganger solens lysstyrke fryktelig lys, men når det gjelder en supernova, det er knapt verdt å nevne; en typisk vil skinne mange milliarder ganger lysere enn solen! Så dette var i beste fall litt av en pop.
Så hvordan vet vi at det ikke var en slags rar supernova, kanskje skjult av mye støv i vertsgalaksen? Dette materialet er mørkt og ugjennomsiktig, og kan fullstendig blokkere lyset fra selv en normal supernova. Oppfølgingsobservasjoner ved bruk av Spitzer romteleskop burde avsløre det, fordi infrarødt lys kan trenge gjennom støvet. Spitzer så noe IR -lys fra hendelsen, omtrent 2000–3000 ganger solens lysstyrke. Igjen, det er mye, men ikke i nærheten av det du kan forvente av en supernova. Selv en fantastisk fusjon ville produsert mer enn det.
Det ser virkelig ut som det som er igjen er det astronomene hele tiden hadde lett etter: en mislykket supernova.
Hvis det er sant, er dette veldig interessant. Hvorfor? På grunn av fysikk.
skumle historier å fortelle i mørkets foreldreguide
NASA/Goddard Spaceflight Center -video som forklarer hvordan en stjerne kan kollapse direkte til et svart hull.
Det krever en massiv stjerne å eksplodere; den må ha nok trykk i kjernen (forårsaket av massen til stjernen over den som presser seg ned på den) for å smelte sammen tyngre elementer etter hvert. Først smelter hydrogen inn i helium. Så når det går tomt, smeltes helium til karbon, og så videre, til kjernen bygger opp jern. Når jern smelter, frigjør det ikke energi; det absorberer det. Det er et stort problem, fordi det er den frigjøringen av fusjonsenergi som holder stjernen oppe (på lignende måte som varm luft får en ballong til å ekspandere). Når stjernen først prøver å smelte jern, faller kjernen sammen. Hvis kjernen har en masse opp til omtrent 2,8 ganger solens masse, danner den en nøytronstjerne , men hvis den har mer, det danner et svart hull .
Og generelt, uansett, utløser kjernekollapsen supernovaen i de ytre lagene, og kaboom .
Men det er der dette blir morsomt. Det er ikke alltid det skjer slik. For en rekke kjernemasser viser teoretiske beregninger at eksplosjonen kan stoppe. De ytre lagene får et anstendig spark, men ikke et stort. De blåser av, men det er en mer skånsom hendelse enn uhindret vold fra en supernova.
Det avhenger faktisk av mange faktorer, men det pleier å skje når den totale stjernemassen er omtrent 25 ganger solens. Når vi ser på observasjonene av N6946-BH1, handler det omtrent om massen den hadde.
Og det er mer. Vi ser mange store stjerner i galakser som blir født, men det er ikke sett nok supernovaer til å redegjøre for dem alle. Det betyr at mislykkede supernovaer skjer relativt ofte.
Når vi ser på massene av nøytronstjerner og sorte hull, finner vi også at det er et gap mellom dem; de svarte hullene med laveste masse er fortsatt betydelig mer massive enn nøytronstjernene med høyeste masse. Hvis alle disse kompakte objektene ble dannet av vanlige supernovaer, forventer du at det blir en jevn overgang. Det er fordi mye av materialet i stjernen i en supernova fortsatt henger i nærheten av kjernen, og det kan falle tilbake på den nydannede nøytronstjernen. Hvis det er nok, vil nøytronstjernen kollapse for å danne et svakt hull med lav masse. Så du forventer å se mange sorte hull rett ved den nedre massegrensen. Men det gjør vi ikke.
Ah, men i det mislykkede supernova -scenariet er det mye mer materiale til overs - det var ikke nok energi til å blåse bort alle de ytre lagene. Dette faller ned og legger massen til nøytronstjernen, noe som gir et langt mer massivt svart hull. Så i virkeligheten forklarer eksistensen av mislykkede supernovaer mange forskjellige fenomener.
salt fettsyre varme netflix anmeldelse
Og nå har vi sannsynligvis sett en! Flere observasjoner ville være hyggelig, skjønt. For eksempel bør et nydannet svart hull avgi mange røntgenstråler ettersom materiale varmes opp før det faller inn. Hvis vi ser disse røntgenstrålene, vil det gå langt i å forstå det vi ser.
Og igjen, dette er den første vi har sett. Gitt antall supernovaer som var oppdaget i undersøkelsen, betyr det at omtrent 14% av alle stjernedødsfall med høy masse resulterer i mislykkede supernovaer. Hvis det er tilfelle, trenger vi flere øyne på himmelen som leter etter disse hendelsene. Supernovaer er det som skaper og distribuerer elementer som er bokstavelig talt viktige for vår eksistens: jern, kalsium og mer. Uten dem ville du og jeg bokstavelig talt ikke eksistert.
Etter min mening gjør det disse hendelsene veldig verdige studiet vårt. Selv når de mislykkes.
Bilde Kreditt: NASA/JPL-Caltech
