SN 1987A

SN 1987A  on supernova , joka räjähti Tarantula-sumun laitamilla Suuressa Magellanin pilvessä , Linnunradan kääpiösatelliittigalaksissa , noin 51,4 kiloparsekin (168 tuhatta valovuotta ) etäisyydellä Maasta [ 3] . Salamavalo saavutti maan 23. helmikuuta 1987 [4] :22 [5] :197 . Koska se oli ensimmäinen vuonna 1987 havaittu supernova, sille annettiin nimi SN 1987A.

Suurimmillaan, saavutettu toukokuussa 1987, se oli nähtävissä paljaalla silmällä, ja sen näennäisen magnitudin huippu oli +3 [6] :185 . Tämä on lähin havaittu supernova sitten kaukoputken keksimisen [7] .

Esiastetähti ja soihdut

Supernova SN 1987A:n löysi kanadalainen tähtitieteilijä Ian Shelton käyttämällä Las Campanasin observatorion 25 cm:n astrografia [6] :182 , ja ensimmäisen valokuvan otti McNaught 23. helmikuuta klo 10.35 [4] :22 . Ensimmäisen purkauksen jälkeisen vuosikymmenen aikana SN 1987A:n luminositeetti laski ja nousi sitten maksimissaan lähes kolmen kuukauden ajaksi [5] :197 . SN 1987A:n esiaste oli sininen superjättiläinen Sanduleak −69° 202 [8] , jonka massa oli noin 17 auringon massaa ja joka on edelleen läsnä Cape Photography Surveyssa vuosina 1896–1900. [6] :183 Soihdun kahden ensimmäisen viikon aikana tallennettujen radiosäteilyn perusteella radioastronomit havaitsivat, että tähteä ympäröivä kaasu vastasi tiheydeltään ja nopeudeltaan sinisen superjättiläisen tähtituulta . Samaan aikaan IUE-satelliitin toukokuussa 1987 tallentama ultraviolettisäteily vastasi spektrillään kaasua, jonka tiheys on suurempi ja jonka nopeus oli pienempi ja joka sijaitsee kauempana esitähdestä. Analyysin perusteella pääteltiin, että tämä kaasu vastasi tuhansia vuosia ennen purkausta puhaltaneen punaisen superjättiläisen tähtituulia, eli esiastetähti oli tuolloin punainen superjättiläinen, mutta muuttui sitten siniseksi superjättiläiseksi. [4] :29 .

Purkaus vaati joidenkin tähtien evoluutioteorian säännösten tarkistamista , koska uskottiin, että lähes yksinomaan punaiset superjättiläiset ja Wolf-Rayet-tähdet voisivat leimahtaa supernovana [6] :184 .

SN 1987A on tyypin II supernova , joka muodostuu viimeisessä vaiheessa yksittäisistä massiivisista tähdistä, mistä on osoituksena vetyviivat jo tämän supernovan varhaisimmista spektreistä, koska vety ja helium ovat tyypin II supernovien kuoren pääelementtejä [ 4] :23-24 .

Neutriinopurkaus

23. helmikuuta klo 2.52 UT, neuvosto-italialainen LSD - neutriinodetektori tallensi Mont Blancin alla viisi neutriinon laukaisemaa tapahtumaa ; tällaisia ​​satunnaisista sattumuksista johtuvia vaikutuksia tausta pystyy luomaan vain kerran kahdessa vuodessa [6] :192 . 5 tuntia myöhemmin, klo 7.35 UT 23. helmikuuta (noin 3 tuntia ennen ensimmäistä supernovan havaitsemista valokuvalevyllä) , Kamiokande II , IMB ja Baksan neutrinoobservatoriot rekisteröivät neutriinopurkauksen, joka kesti alle 13 sekuntia, ja suunta määritettiin Kamiokande II:n tiedoista , joka osui yhteen suunnan kanssa Suureen Magellanin pilveen noin 20 asteen tarkkuudella [6] :191 . Vaikka tänä aikana rekisteröitiin vain 24 neutriinoa ja antineutrinoa, tämä ylitti merkittävästi taustan. Rekisteröityistä neutrinotapahtumista tuli ensimmäinen (ja vuodelle 2017 ainoa) tapaus, jossa neutrino rekisteröitiin supernovaräjähdyksen seurauksena. Nykyaikaisten käsitteiden mukaan neutriinojen energia on noin 99 % soihdun aikana vapautuvasta kokonaisenergiasta. Yhteensä vapautui noin 10 58 neutriinoa, joiden kokonaisenergia oli noin 10 46 joulea [6] :189 (~100 vihollista ). Neutriinopurske, joka vei suurimman osan gravitaatioenergiasta, todisti esiastetähden ytimen romahtamisesta ja neutronitähden muodostumisesta sen tilalle [4] : 26-27

Neutriinot ja antineutriinot saavuttivat Maan lähes samanaikaisesti, mikä vahvisti yleisesti hyväksytyn teorian, että gravitaatiovoimat vaikuttavat aineeseen ja antiaineeseen samalla tavalla.

Supernovavaipan laajenevan aineen lämpöenergia ei riitä selittämään sen useita kuukausia kestäneen purkauksen kestoa. Myöhäisessä vaiheessa supernova hehkui johtuen nikkeli-56 :n radioaktiivisesta hajoamisesta (puoliintumisaika 6 päivää ) koboltti-56:n muodostuessa ja koboltti-56 :n myöhemmässä hajoamisessa (puoliintumisaika 77,3 päivää ). vakaan rauta-56 :n muodostuminen [9] . Kantaessaan pois suurimman osan hajoamisenergiasta, kuoren hajottamat gamma-kvantit aiheuttivat myös kovaa röntgensäteilyä supernovasta [4] :25-27 .

10. elokuuta 1987 Rentgenin observatorio Kvant-1- moduulissa havaitsi SN 1987A [6] :195 kovan röntgensäteilyn , ja tästä supernovasta saatiin laajakaistaiset ( ~1-1000 keV ) emissiospektrit [10] . . Ginga -satelliitti tallensi myös 20-300 keV :n vuon SN 1987A:sta [6] :195 . Supernovasta peräisin oleva gammasäteily tallensi elo-marraskuussa 1987 SMM -satelliitilla [4] :26 .

Valon kaiku

Helmikuussa 1988 Euroopan eteläisessä observatoriossa havaittiin supernovan SN 1987A valokaiku . Se koostui kahdesta samankeskisestä renkaasta supernovaräjähdyksen ympärillä, jotka syntyivät supernovan räjähdyksen aikana lähettämiin kaasu-pölypilviin sironneen valon vaikutuksesta [4] :29 .

Kesäkuussa 2015 julkaistu tutkimus, jossa käytettiin vuosina 1994–2014 otettuja kuvia Hubble-avaruusteleskoopista ja Very Large Telescopesta , osoittaa, että renkaat muodostavat hehkuvat ainemöhkäleet katoavat. Renkaiden ennustetaan katoavan vuosien 2020 ja 2030 välillä [11] .

Supernova jäännös

Loppuosa SN 1987A:sta on läheisen tutkimuksen kohteena. Supernovan erityispiirre on kaksi vuonna 1994 löydettyä symmetrisesti sijoitettua himmeää rengasta , jotka muodostuivat kahden tähden sulautuessa [12] [13] .

Vuoden 2001 tienoilla räjähdyksen synnyttämä materiaali, joka laajeni yli 7000 km/s nopeudella, saavutti sisärenkaan. Tämä sai jälkimmäisen kuumenemaan ja tuottamaan röntgensäteitä, joiden virta renkaasta kolminkertaistui vuodesta 2001 vuoteen 2009. Tiheän aineen absorboima röntgensäteiden osuus lähellä keskustaa on vastuussa supernovajäännöksen näennäisvuon vastaavasta kasvusta vuosina 2001–2009. Tämä jäännöksen kirkkauden kasvu käänsi päinvastaisen prosessin, joka havaittiin ennen vuotta 2001, jolloin näkyvän alueen vuo pieneni titaani-44- isotoopin hajoamisen vuoksi [14] .

Tähtitieteilijät ennustivat, että kun kaasu jäähtyy räjähdyksen jälkeen, jäännöksen kylmissä keskiosissa olevat happi- , hiili- ja piiatomit sitoutuisivat muodostamaan suuria määriä molekyylejä ja pölyä. Kuitenkin SN 1987A:n havainnot infrapunateleskoopilla ensimmäisten 500 päivän aikana räjähdyksen jälkeen paljastivat vain pieniä määriä kuumaa pölyä. Tammikuun 6. päivänä 2014 raportoitiin, että ALMA -projekti havaitsi paljon suurempia määriä kylmää pölyä, joka hehkui kirkkaasti millimetrin ja alimillimetrin alueilla. Tähtitieteilijät arvioivat, että tuolloin supernovajäännös sisälsi neljänneksen auringon massasta vasta muodostunutta pölyä ja että melkein kaikki räjähdyksessä vapautunut hiili sisältyi pölyyn; he löysivät myös merkittäviä määriä hiilidioksidia ja piimonoksidia [15] [16] .

Vuonna 2019, analysoidessaan ALMA -teleskoopin vuonna 2015 saatuja tietoja, tutkijat löysivät SN 1987A -järjestelmästä pölyn ja kaasun, jonka lämpötila on korkea ympäristöön verrattuna (vaikka suurempi tiheys, ei tämän paikan lämpötila, ei olla täysin poissuljettu), mikä sai aiheen tutkimuksen tekijöiden väitteeseen julkaistussa artikkelissa todennäköisestä kompaktista lähteestä ja julkisessa lausunnossa pölyn taakse piiloutuneesta ja sitä lämmittävästä neutronitähdestä [17] [18] .

Muistiinpanot

1. ↑ Hubble löysi salaperäisen rengasrakenteen Supernovan 1987a ympäriltä , ​​HubbleSite  ( 19. toukokuuta 1994). Arkistoitu alkuperäisestä 27. huhtikuuta 2015. Haettu 27. huhtikuuta 2015.
2. ↑ Lyman, JD; Bersier, D.; James, PA Bolometriset korjaukset ytimen romahtamiseen liittyvien supernovien optisiin valokäyriin  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : Journal  . - Oxford University Press , 2013. - Voi. 437 , no. 4 . - s. 3848 . - doi : 10.1093/mnras/stt2187 . - . - arXiv : 1311.1946 .
3. ↑ 1 2 3 SN1987A Suuressa Magellanin pilvessä (linkki ei käytettävissä) . Hubblen perintöprojekti . Käyttöpäivä: 25. heinäkuuta 2006. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016. (määrätön) 
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Chugai N. N. Supernova suuressa Magellanin pilvessä // Maa ja maailmankaikkeus . - M . : Nauka , 1989. - Nro 2 . - S. 22-30 .
5. ↑ 1 2 Mustel E.R. , Chugai N.N. Supernovat sellaisina kuin me ne näemme // Tiede ja ihmiskunta , 1988 / Toim., Pred. A. A. Logunov . - M .: Knowledge , 1988. - S. 187-197 .
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Efremov Yu. N., Shakura N. I. Supernova 1987 A suuressa Magellanin pilvessä // Tähtitieteellinen kalenteri vuodelle 1989: Viitekirja. - M .: Nauka , 1988. - S. 181-195 . — ISSN 0132-4063 .
7. ↑ Lähempänä olevaa supernovaa G1.9 + 0.3 , joka löydettiin jäännöksestään vuonna 1985 ja joka tutkijoiden mukaan purkautui noin 1868, ei tuolloin havaittu.
8. ↑ Sk −69° 202 Arkistoitu 7. helmikuuta 2016 SIMBADissa Wayback Machinessa
9. ↑ Astrofysiikan moduuli "Quantum" // Tiede ja ihmiskunta , 1989 / Toimituslautakunta, pred. A. A. Logunov . - M .: Knowledge , 1989. - S. 299-301 .
10. ↑ Supernova 1987A:n kovan röntgensäteilyn löytäminen [1] supernova-emission spektrin teoreettisilla ennusteilla [2]
11. ↑ Liz Kruesi. Tähtitieteilijöiden arvostama supernova alkaa haalistua näkyvistä . Uusi Tiedemies . Haettu 13. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 13. kesäkuuta 2015. (määrätön)
12. ↑ [https://web.archive.org/web/20200206013302/https://arxiv.org/abs/astro-ph/0703317 Arkistoitu 6. helmikuuta 2020 Wayback Machinessa [astro-ph/0703317] The Triple- Rengassumu SN1987A:n ympärillä: binäärifuusion sormenjälki]
13. ↑ Elements Science News: Origin of 1987A Supernova Rings Explained . Haettu 3. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 29. marraskuuta 2011. (määrätön)
14. ↑ Larsson J et ai . Supernova 1987A ejectan röntgenvalaistus  (englanniksi)  // Nature  : Journal. - 2011. - Vol. 474 , no. 7352 . - s. 484-486 . - doi : 10.1038/luonto10090 .
15. ↑ Supernovan superpölytehdas Kuvattu ALMA:n kanssa  , National Radio Astronomy Observatory (6. tammikuuta 2014). Arkistoitu alkuperäisestä 27. huhtikuuta 2015. Haettu 27. huhtikuuta 2015.
16. ↑ Indebetouw R et al . Pölyntuotanto ja hiukkasten kiihtyvyys supernovassa 1987A, paljastettiin ALMA:n kanssa  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2014. - Vol. 782 , no. 1 . - doi : 10.1088/2041-8205/782/1/L2 . - arXiv : 1312.4086 .
17. ↑ P. Cigan et ai. Korkean kulmaresoluution ALMA-kuvia pölystä ja molekyyleistä SN 1987A Ejectassa  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2019. - Vol. 886 , iss. 1 . — s. 51 . - doi : 10.3847/1538-4357/ab4b46 . — . - arXiv : 1910.02960 .
18. ↑ Jonathan O'Callaghan. Kadonnut neutronitähti on ehkä löydetty 30 vuoden metsästyksen jälkeen . Scientific American (25. marraskuuta 2019). Haettu 15. joulukuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 20. joulukuuta 2019. (määrätön)

Linkit

• Kuvaus  AAVSO :ssa
• NASA:n päivän tähtitieteen kuva: Kuva Supernova 1987A:sta (24. tammikuuta 1997  )

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa BNF : 12141916j GND : 4273099-5 J9U : 987007532023405171 LCCN : sh88001381 VIAF : 315129461 WorldCat VIAF : 315129461