SN 1987A

SN 1987A  er en supernova , der eksploderede i udkanten af ​​Taranteltågen i den store magellanske sky , en dværgsatellitgalakse i Mælkevejen , cirka 51,4 kiloparsek (168 tusind lysår ) fra Jorden [3] . Blitzlyset nåede Jorden den 23. februar 1987 [4] :22 [5] :197 . Fordi det var den første supernova, der blev observeret i 1987, fik den navnet SN 1987A.

På sit maksimum, nået i maj 1987, var det synligt med det blotte øje med en tilsyneladende topstørrelse på +3 [6] :185 . Dette er den nærmeste supernova, der er observeret siden opfindelsen af ​​teleskopet [7] .

Forstadiestjerne og flare

Supernova SN 1987A blev opdaget af den canadiske astronom Ian Shelton ved hjælp af 25 cm astrografen fra Las Campanas Observatory [6] :182 , og det første fotografi blev taget af McNaught den 23. februar kl. 10:35 [4] :22 . I løbet af det første årti efter udbrud faldt lysstyrken af ​​SN 1987A og steg derefter til et maksimum i næsten tre måneder [5] :197 . Forgængerstjernen til SN 1987A var den blå superkæmpe Sanduleak −69° 202 [8] med en masse på omkring 17 solmasser, som stadig er til stede i Cape Photographic Survey fra 1896-1900. [6] :183 Baseret på radioemissionen registreret i de første to uger af opblussen fandt radioastronomer ud af, at gassen omkring stjernen i tæthed og hastighed svarede til stjernevinden fra en blå superkæmpe. Samtidig svarede den ultraviolette stråling , registreret i maj 1987 af IUE-satellitten , i spektrum til en gas med højere tæthed og lavere hastighed, placeret længere fra stamstjernen. Baseret på analysen blev det konkluderet, at denne gas svarede til stjernevinden fra en rød superkæmpe, der blæste tusinder af år før udbruddet, det vil sige, at forløberstjernen på det tidspunkt var en rød superkæmpe, men derefter blev til en blå superkæmpe. [4] :29 .

Udbruddet krævede en revision af nogle bestemmelser i teorien om stjernernes evolution , da man mente, at næsten udelukkende røde supergiganter og Wolf-Rayet-stjerner kunne blusse op som supernovaer [6] :184 .

SN 1987A er en type II- supernova dannet i slutstadiet af enkelte massive stjerner, hvilket fremgår af brintlinjer allerede i de tidligste spektre af denne supernova, da det er brint og helium, der er hovedelementerne i skallen af ​​type II-supernovaer [ 4] :23-24 .

Neutrino burst

Klokken 2:52 UT den 23. februar blev 5 neutrino - udløste hændelser registreret af den sovjetisk-italienske LSD - neutrino-detektor under Mont Blanc ; sådanne effekter på grund af tilfældige tilfældigheder er baggrunden kun i stand til at skabe en gang hvert andet år [6] :192 . 5 timer senere, kl. 7:35 UT den 23. februar (ca. 3 timer før den første detektering af en supernova på en fotografisk plade) , registrerede neutrinoobservatorierne Kamiokande II , IMB og Baksan et neutrinoudbrud, der varede mindre end 13 sekunder, og retningen blev bestemt ud fra Kamiokande II data , som faldt sammen med retningen til Den Store Magellanske Sky med en nøjagtighed på omkring 20 grader [6] :191 . Selvom der kun blev registreret 24 neutrinoer og antineutrinoer i løbet af denne tid, oversteg dette baggrunden markant. De registrerede neutrinohændelser blev det første (og for 2017 - det eneste) tilfælde af neutrinoregistrering fra en supernovaeksplosion. Ifølge moderne koncepter er neutrino-energien omkring 99% af den samlede energi, der frigives under en flare. I alt blev omkring 10 58 neutrinoer frigivet med en samlet energi på omkring 10 46 joule [6] :189 (~100 Foe ). Et udbrud af neutrinoer, som bortførte hoveddelen af ​​gravitationsenergien, vidnede om kollapset af forløberstjernens kerne og dannelsen af ​​en neutronstjerne i stedet for [4] : 26-27

Neutrinoer og antineutrinoer nåede jorden næsten samtidigt, hvilket bekræftede den alment accepterede teori om, at gravitationskræfter virker på stof og antistof på samme måde.

Den termiske energi af supernovaens ekspanderende stof er ikke nok til at forklare varigheden af ​​dets udbrud, som varede flere måneder. På det sene stadie glødede supernovaen på grund af energien fra det radioaktive henfald af nikkel-56 (halveringstid 6 dage ) med dannelsen af ​​cobalt-56 og det efterfølgende henfald af cobalt-56 (halveringstid 77,3 dage ) med dannelsen af ​​stabilt jern-56 [9] . Ved at bortføre det meste af henfaldsenergien, gamma quanta , der blev spredt af skallen, gav det også anledning til hård røntgenstråling fra supernovaen [4] :25-27 .

Den 10. august 1987 detekterede Rentgen-observatoriet på Kvant-1- modulet den hårde røntgenstråling fra SN 1987A [6] :195 , og bredbånds ( ~1-1000 keV ) emissionsspektre for denne supernova blev opnået [10] . En flux i området 20-300 keV fra SN 1987A blev også registreret af Ginga -satellitten [6] :195 . Gammastråling fra en supernova blev registreret i august-november 1987 af SMM -satellitten [4] :26 .

Lysekko

I februar 1988 blev lysekkoet af supernova SN 1987A detekteret ved European Southern Observatory . Den bestod af to koncentriske ringe omkring stedet for supernovaeksplosionen, som blev skabt af lyset spredt på gasstøvskyerne, som supernovaen udsendte under eksplosionen [4] :29 .

En undersøgelse offentliggjort i juni 2015, der bruger billeder fra Hubble-rumteleskopet og Very Large Telescope taget mellem 1994 og 2014, viser, at de glødende stofklumper, der udgør ringene, er ved at forsvinde. Ringene forventes at forsvinde mellem 2020 og 2030 [11] .

Supernova-rest

Resten af ​​SN 1987A er genstand for nærmere undersøgelse. Et særligt træk ved supernovaen er to symmetrisk placerede dunkle ringe opdaget i 1994 , dannet under sammensmeltningen af ​​to stjerner [12] [13] .

Omkring 2001 nåede det materiale, der blev genereret af eksplosionen og udvidede sig med en hastighed på mere end 7000 km/s, den indre ring. Dette fik sidstnævnte til at varme op og generere røntgenstråler, hvis flux fra ringen tredobledes fra 2001 til 2009. Den del af røntgenstråler, der absorberes af tæt stof tæt på midten, er ansvarlig for den sammenlignelige stigning i tilsyneladende flux fra supernova-resten fra 2001 til 2009. Denne stigning i restens lysstyrke vendte den proces, der blev observeret før 2001, hvor fluxen i det synlige område faldt på grund af henfaldet af titanium-44 isotopen [14] .

Astronomer forudsagde, at efterhånden som gassen afkøledes efter eksplosionen, ville oxygen- , kulstof- og siliciumatomerne i de kolde, centrale dele af resterne binde sig og danne store mængder molekyler og støv. Observationer af SN 1987A med infrarøde teleskoper i løbet af de første 500 dage efter eksplosionen afslørede dog kun små mængder varmt støv. Den 6. januar 2014 blev det rapporteret, at ALMA- projektet opdagede meget større mængder koldt støv, som lyste klart i millimeter- og submillimeterområdet. Astronomer vurderede, at supernovaresten på det tidspunkt indeholdt en fjerdedel af solmassen af ​​nydannet støv , og at næsten alt kulstof, der blev frigivet ved eksplosionen, var inkluderet i støvet; de fandt også betydelige mængder kuldioxid og siliciummonoxid [15] [16] .

I 2019, da de analyserede data fra ALMA -teleskopet opnået i 2015, opdagede forskere i SN 1987A-systemet et område af støv og gas med en høj temperatur i forhold til omgivelserne (selvom en højere tæthed, og ikke temperaturen på dette område, ikke kan være helt udelukket), hvilket gav anledning til at forfatterne til undersøgelsen hævdede i en publiceret artikel om en sandsynlig kompakt kilde og i en offentlig udtalelse om en neutronstjerne, der gemmer sig bag støv og opvarmer det [17] [18] .

Noter

1. ↑ Hubble finder mystisk ringstruktur omkring Supernova 1987a , HubbleSite  ( 19. maj 1994). Arkiveret fra originalen den 27. april 2015. Hentet 27. april 2015.
2. ↑ Lyman, JD; Bersier, D.; James, PA Bolometriske korrektioner for optiske lyskurver for kernekollaps-supernovaer  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2013. - Vol. 437 , nr. 4 . - S. 3848 . - doi : 10.1093/mnras/stt2187 . - . - arXiv : 1311.1946 .
3. ↑ 1 2 3 SN1987A i den store magellanske sky (utilgængeligt link) . Hubble Heritage Project . Dato for adgang: 25. juli 2006. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016. (ubestemt) 
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Chugai N. N. Supernova i den store magellanske sky // Jorden og universet . - M . : Nauka , 1989. - Nr. 2 . - S. 22-30 .
5. ↑ 1 2 Mustel E.R. , Chugai N.N. Supernovaer, som vi ser dem // Science and Humanity , 1988 / Ed., Pred. A. A. Logunov . - M .: Viden , 1988. - S. 187-197 .
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Efremov Yu. N., Shakura N. I. Supernova 1987 A in the Large Magellanic Cloud // Astronomisk kalender for 1989: Opslagsbog. - M . : Nauka , 1988. - S. 181-195 . — ISSN 0132-4063 .
7. ↑ Den tættere supernova G1.9 + 0.3 , opdaget i 1985 fra sin rest og ifølge videnskabsmænd brød ud omkring 1868, blev ikke observeret på det tidspunkt.
8. ↑ Sk −69° 202 Arkiveret 7. februar 2016 på Wayback Machine i SIMBAD
9. ↑ Astrofysisk modul "Quantum" // Videnskab og menneskelighed , 1989 / Redaktion, pred. A. A. Logunov . - M . : Viden , 1989. - S. 299-301 .
10. ↑ Opdagelse af hård røntgenstråling fra supernova 1987A [1] med teoretiske forudsigelser af supernovaemissionsspektret [2]
11. ↑ Liz Kruesi. Supernova værdsat af astronomer begynder at falme ud af syne . Ny videnskabsmand . Hentet 13. juni 2015. Arkiveret fra originalen 13. juni 2015. (ubestemt)
12. ↑ [https://web.archive.org/web/20200206013302/https://arxiv.org/abs/astro-ph/0703317 Arkiveret 6. februar 2020 på Wayback Machine [astro-ph/0703317] The Triple- Ringtågen omkring SN1987A: Fingeraftryk af en binær fusion]
13. ↑ Elements Science News: Oprindelsen af ​​1987A Supernova-ringe forklaret . Hentet 3. april 2011. Arkiveret fra originalen 29. november 2011. (ubestemt)
14. ↑ Larsson J et al . Røntgenbelysning af supernovaens ejecta 1987A  (engelsk)  // Nature  : journal. - 2011. - Bd. 474 , nr. 7352 . - S. 484-486 . - doi : 10.1038/nature10090 .
15. ↑ Supernovas Super Dust Factory afbildet med ALMA  , National Radio Astronomy Observatory (6. januar 2014). Arkiveret fra originalen den 27. april 2015. Hentet 27. april 2015.
16. ↑ Indebetouw R et al . Støvproduktion og partikelacceleration i Supernova 1987A afsløret med ALMA  //  The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2014. - Vol. 782 , nr. 1 . - doi : 10.1088/2041-8205/782/1/L2 . - arXiv : 1312.4086 .
17. ↑ P. Cigan et al. ALMA-billeder med høj vinkelopløsning af støv og molekyler i SN 1987A Ejecta  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2019. - Vol. 886 , udg. 1 . — S. 51 . - doi : 10.3847/1538-4357/ab4b46 . — . - arXiv : 1910.02960 .
18. ↑ Jonathan O'Callaghan. En manglende neutronstjerne kan være blevet fundet efter 30-års jagt . Scientific American (25. november 2019). Hentet 15. december 2019. Arkiveret fra originalen 20. december 2019. (ubestemt)

Links

• Beskrivelse hos  AAVSO
• NASA Astronomy Image of the Day: Billede af Supernova 1987A (24. januar 1997  )

Ordbøger og encyklopædier	Britannica (online)
I bibliografiske kataloger BNF : 12141916j GND : 4273099-5 J9U : 987007532023405171 LCCN : sh88001381 VIAF : 315129461 WorldCat VIAF : 315129461