| iPTF14hls | |
|---|---|
| Observationsdata ( Epoke J2000 [1] ) |
|
| Galaxy | SDSS J092034.44+504148.7 [d] |
| Konstellation | Big Dipper |
| højre opstigning | 09 t 20 m 34.30 s[en] |
| deklination | +50° 41′ 46,80″[en] |
| åbningsdato | september 2014 |
| Maksimal glans (V) | 17.716(R) [1] |
| Afstand | 156,2 M pc [1] |
| fysiske egenskaber | |
| CRTS CSS141118 J092034+504148 , Gaia 16aog , [YUT2017] KISS15ah , iPTF 14hls og AT 2016bse | |
| Oplysninger i Wikidata ? | |
IPTF14hls er en supernova med usædvanlige egenskaber, der har været i udbrud de seneste tre år (fra 2017). [1] Forud for dette skete udbruddet i 1954. [2] Ingen af de foreslåede teorier forklarer fuldt ud alle aspekter af dette fænomen.
Stjernen iPTF14hls blev opdaget i september 2014 som en del af PTF-undersøgelsen af Palomar Observatory [3] , dataene blev offentliggjort i november 2014 som en del af CRTS-undersøgelsen [4] under betegnelsen CSS141118:092034+504148. [5] I januar 2015 blev udbrud bekræftet. [6] [2] På det tidspunkt troede man, at der var en enkelt type II-P supernovaeksplosion , som skulle falme inden for 100 dage, men udbruddene genoptog over 600 dage med variabel lysstyrke mindst 5 gange. Lysstyrken varierede med op til 50 %, [2] og nåede fem toppe. [3] I stedet for at afkøle over tid, som det sker ved en type II-P supernovaeksplosion, holdt objektet også en næsten konstant temperatur på omkring 5000-6000 K . [1] Undersøgelse af ældre fotografier af himlen viste, at der i 1954 var et blus i samme retning på himlen. [2] Stjernen er eksploderet 6 gange siden 1954. [7]
Supernova-forskning ledes hovedsageligt af Iair Arcavi. Hans internationale team af forskere brugte Keck-I LRIS-spektrometeret til at opnå spektret af den galakse, hvori stjernen befinder sig, såvel som Keck-II-teleskopets DEIMOS-spektrograf til at opnå højopløsningsspektre af den mest usædvanlige supernova. [otte]
Galaksen, der er vært for iPTF14hls, er en stjernedannende dværggalakse med lavt metalindhold; den svage absorption i jernlinjen i supernovaspektret er i overensstemmelse med den lave metallicitet af precursorobjektet. [1] Undersøgelsen viste, at den eksploderede stjerne var mindst 50 gange mere massiv end Solen. [9] Forskere bemærker også, at udvidelseshastigheden af det udstødte stof er 6 gange lavere end for alle andre undersøgte supernovaer, som om udbruddet sker i slowmotion. Men hvis dette var en konsekvens af relativistisk tidsudvidelse, så ville der observeres en forskydning af linjerne i spektret til det røde område, hvilket er 6 gange mindre sammenlignet med almindelige supernovaer, hvilket ikke er i overensstemmelse med observationer. [1] I 2017 blev udvidelseshastigheden anslået til 1.000 km/s. [10] [11]
iPTF14hls er et vedvarende fænomen. Observationer ved en række bølgelængder er nødvendige for at forstå arten af sådanne usædvanlige objekter. Når objektet til sidst bliver en supernova-rest , kan der forventes nye hypoteser om arten af stamstjernen og udbrudsmekanismen. Arcavi-gruppen har til hensigt at udføre yderligere forskning inden for forskellige områder af elektromagnetisk stråling sammen med observatører ved andre teleskoper. [12] Blandt disse teleskoper er Northern Optical Telescope og Swift Space Observatory , Fermi Space Telescope , [13] og Hubble-teleskopet begyndte at observere denne region i december 2017. [12] [14]
Aktuelle teorier viser, at stjernen vil miste al sin brint under den første supernova; afhængigt af stjernens begyndelsesstørrelse danner resterne en neutronstjerne eller et sort hul , så det observerede fænomen betragtes som det første af sin slags. [1] [3] [2] Der er i øjeblikket ingen teori til at forklare observationerne. [14] [15] Ingen af hypoteserne præsenteret nedenfor forklarer brintbevaringsmekanismen eller den observerede energi. [16] [17] Ifølge Iair Arcavis værker vil opdagelsen af dette objekt kræve forfining af eksisterende teorier om mekanismerne bag flares eller udviklingen af et nyt flare-scenarie, der er i stand til [1]
En af hypoteserne omfatter antagelsen om forbrænding af antistof i stjernens kerne; [3] Denne hypotese siger, at massive stjerner bliver så varme i deres kerne, at deres energi omdannes til stof og antistof, hvilket får stjernen til at blive meget ustabil og skabe udbrud i flere år. [18] Antistof, når det interagerer med almindeligt stof, fører til eksplosioner, der udstøder de ydre lag af stjernen; sådan en proces kan fortsætte i årtier indtil den sidste kraftige eksplosion og kollapse i et sort hul. [9]
En anden hypotese involverer forslaget om en pulserende par-ustabil supernova , en massiv stjerne, der er i stand til at miste halvdelen af sin masse før starten på en række kraftige udbrud. [1] [16] Ved hver manifestation af en pulsering kan stof, der undslipper en stjerne, kollidere med tidligere undslippende stof og skabe lyse blink, der ligner supernovaeksplosioner (se pseudosupernova ). Imidlertid overstiger den energi, der genereres af iPTF14hls, den energi, der er forudsagt af denne hypotese. [9]
Magnetmodellen kan også forklare mange af de observerede træk ved blusset, men den giver en jævnere lyskurve og kan kræve ændringer i magnetfeltets styrke. [17] [19]
En anden hypotese baseret på emissionsspektret antyder, at spektrets beskaffenhed indikerer påvirkningsinteraktionen af udstødt stof med tæt cirkumstellært stof. [tyve]
I december 2017, baseret på data fra Fermi-teleskopet, rapporterede et team af forskere, at iPTF14hls kan have haft en kraftig gammastråle for første gang . [13] Kilden til gammastråling dukkede op cirka 300 dage efter udbruddet af iPTF14hls og er stadig (april 2018) observeret, men yderligere observationer er nødvendige for at bevise, at iPTF14hls er kilden til gammastråling. [13] Hvis der virkelig er en forbindelse mellem iPTF14hls og en gammastrålekilde, så er der vanskeligheder med at modellere gammastråler med hensyn til partikelacceleration i chokbølgen genereret af blusset. En høj effektivitet af energikonvertering er påkrævet, så det antages, at tilstedeværelsen af en stråle fra en tæt ledsager er nødvendig for at forklare nogle egenskaber ved observationsdataene. [13] Røntgenstråler blev ikke observeret, hvilket gjorde fortolkningen af tilstedeværelsen af gammastråler særlig udfordrende. [21]
Denne hypotese antager eksistensen af en pseudo-supernova med jetfly i en fælles kuvert ( common envelope jets supernova impostor ), som forekommer på en ledsagende neutronstjerne. Hypotesen præsenterer mekanismen for en ny type gentagne opblussen, der opstår, når en neutronstjerne kommer ind i skallen af en massiv stjerne på et sent stadium af evolutionen og tilvækst af skalstoffet med udseendet af jetfly, der interagerer med det omgivende stof." [ 22] [23] Det udstødte stof kan nå en hastighed på 104 km /s. [22]