February 18, 2024

רגע לפני התפוצצות, הכוכב הזה התנפח למסה שווה ערך לזו של שמש.

נראה שכוכב עצום שהתפוצץ בגלקסיית השבשבת במאי איבד באופן בלתי צפוי מסה שנפלטה בערך של שמש בשנים האחרונות לחייו לפני שהפך לסופרנובה, כך הראו תצפיות חדשות. תגלית זו חושפת יותר על הסוף החידתי של כוכבים.

בליל ה-19 במאי, האסטרונום החובב היפני קויצ’י איטאגקי ביצע את הסריקה הרגילה שלו לאיתור סופרנובות באמצעות טלסקופים המבוססים על שלושה מצפה כוכבים מרוחקים הפזורים ברחבי המדינה. הם היו למשל ביאמאגאטה, אוקאיאמה ובאי שיקוקו.

לאסטרונומים חובבים יש היסטוריה ארוכה של גילוי כוכבים מתפוצצים לפני שאנשי מקצוע מבחינים בהם: איטגאקי אסף יותר מ-170, עלה במעט על מספרו של האסטרונום החובב הבריטי טום בולס של יותר מ-150. כאשר איטאגקי הבחין באור של SN 2023ixf, הוא מיד ידע שמצא משהו מיוחד. הסיבה לכך היא שהכוכב הזה התפוצץ בגלקסיית השבשבת (Messier 101) השכנה, שבה יש רק 20 מיליון תושבים. שנות אור רחוק בקונסטלציה של הדוב הגדול, הדוב הגדול. מבחינה קוסמית, זה די קרוב.

קָשׁוּר: ראה את הסופרנובה החדשה זורחת בבהירות בתמונה המדהימה של גלקסיית השבשבת

עד מהרה, אסטרונומים חובבים ברחבי העולם החלו לצפות ב-SN 2023ixf, מכיוון שגלגל השיניים הוא בכלל גלקסיה פופולרית לצפייה. עם זאת, מהירות היא המהות בכל הנוגע לצפייה בסופרנובה: אסטרונומים רוצים להבין בדיוק מה קורה מיד לאחר שכוכב עובר לסופרנובה. עם זאת, לעתים קרובות מדי, סופרנובה מזוהה מספר ימים לאחר הפיצוץ, כך שהם לא זוכים לראות את השלבים המוקדמים.

לאור הקרבה היחסית של SN 2023ixf אלינו והמהירות שבה הוא זוהה, הוא היה מועמד מעולה למחקר נוסף.

איטאגקי נכנס לפעולה.

“קיבלתי אימייל דחוף מקויצ’י איטאגקי ברגע שהוא גילה את SN 2023ixf”, אמר תלמיד בוגר המרכז לאסטרופיזיקה (CfA) באוניברסיטת הרווארד-סמית’סוניאן, דאיצ’י היראמטסו, בהצהרה. הַצהָרָה.

המירוץ לפענוח סופרנובה

בהתראה על ידי הסופרנובה, היראמטסו ועמיתיו העמידו מיד מספר טלסקופים מקצועיים לזמינים, כולל טלסקופ 6.5 מטר רב מראות (MMT) הממוקם במצפה פרד לורנס וויפל בהר הופקינס באריזונה. הם מדדו את ספקטרום האור של הסופרנובה ואת התפתחות האור הזה במהלך הימים והשבועות הבאים. כשמתווים על גרף, סוג זה של נתונים יוצר “עקומת אור”.

הספקטרום של SN 2023ixf הראה כי מדובר בסופרנובה מסוג II – קטגוריה של פיצוץ סופרנובה הכוללת כוכב בעל מסה של יותר משמונה מזו של SN 2023ixf. השמש. במקרה של SN 2023ixf, מחקר על תמונות ארכיון מגלגל השיניים העלה שלכוכב שהתפוצץ עשויה להיות מסה בין פי 8 ל-10 מזו של השמש שלנו. הספקטרום היה גם אדום מאוד, מה שמעיד על נוכחות של אבק רב ליד הסופרנובה שספגה את אורכי הגל הכחולים יותר אך הכניסה את אורכי הגל האדומים. כל זה היה אופייני למדי, אבל מה שהיה יוצא דופן במיוחד היה צורת עקומת האור.

בדרך כלל, סופרנובה מסוג II חווה את מה שאסטרונומים מכנים “התלקחות הלם” בשלב מוקדם מאוד באבולוציה שלה, כאשר גל הפיצוץ מתפשט החוצה מחלקו הפנימי של הכוכב ועובר דרך פני השטח של הכוכב. עם זאת הייתה בליטה חסרה בעקומת האור מהבזק האור הרגיל שנבע מההלם הזה. הוא לא הופיע כמה ימים. האם זו הייתה סופרנובה בהילוך איטי, או שמשהו אחר מתבשל?

“ההתפרצות המאוחרת של ההלם היא עדות ישירה לנוכחות של חומר צפוף מאובדן מסה אחרונה”, אמר Hiramatsu. “התצפיות החדשות שלנו חשפו אובדן המוני גדול ובלתי צפוי, קרוב ל- מסת השמש – במהלך השנה האחרונה שלפני הפיצוץ.

דמיינו, אם תרצו, כוכב לא יציב שמוציא כמויות אדירות של חומר מפני השטח שלו. זה יוצר ענן מאובק של חומר כוכבי שנפלט מסביב לכוכב הנידון. אז גל ההלם של הסופרנובה לא רק צריך לעבור דרך הכוכב ולפוצץ אותו, אלא הוא גם צריך לעבור דרך כל החומר שנפלט לפני שהוא נראה. ככל הנראה לקח מספר ימים עד שהסופרנובה המדוברת.

כוכבים מסיביים מאבדים לעתים קרובות מסה – רק תראו Betelgeuseהשטויות של סוף 2019 ותחילת 2020, כאשר הוא ירק ענן של חומר עם מסה פי עשרה של כדור הארץזה ירח שחסמה חלק מהאור של Betelgeuse, מה שגרם לו להיראות עמום. עם זאת, Betelgeuse אינו מוכן להפוך לסופרנובה לעת עתה, ועד אז, הענן שנפלט יתרחק מספיק מהכוכב כדי שההלם ייראה מיד. במקרה של SN 2023ixf, החומר שנפלט עדיין היה קרוב מאוד לכוכב, כלומר הוא נפלט לאחרונה, והאסטרונומים לא ציפו לו.

המפקח של Hiramatsu ב-CfA, אדו ברגר, הצליח לצפות ב-SN 2023ixf עם מערך התת-מילימטרים במאונה קיה בהוואי, שרואה היקום באורכי גל ארוכים. הוא הצליח לצפות בהתנגשות בין גל ההלם הסופרנובה לענן המקיף.

“הדרך היחידה להבין את התנהגותם של כוכבים מסיביים במהלך השנים האחרונות לחייהם עד לנקודת הפיצוץ היא לגלות סופרנובות כשהן צעירות מאוד, ורצוי בקרבת מקום, ואז לחקור אותן על פני מספר אורכי גל”, אמר ברגר. “באמצעות טלסקופים אופטיים ומילימטריים, הפכנו למעשה את SN 2023ixf ל- זְמַן מכונה לשחזר את מה שכוכב האם שלו עשה עד לרגע מותו.

השאלה היא אם כן: מה הגורם לחוסר היציבות הזה?

הכוכבים, הם כמו בצל

כוכב כדור אש גדול ומבריק פולט כדור של גירוש לוהט

אנחנו יכולים לחשוב על כוכב מסיבי שהתפתח כמו בצל, עם שכבות שונות. כל שכבה מורכבת מיסוד אחר, המיוצר על ידי שריפה גרעינית רציפה בשכבות הכוכב בהתאמה, כאשר עצם הכוכבים מזדקן וליבה שלו מתכווצת ונעשית חמה יותר. השכבה החיצונית ביותר היא מימן, ואז הליום. ואז אתה עובר ברציפות דרך פחמן, חמצן, ניאון ומגנזיום עד שאתה מגיע לסיליקון בליבה. הסיליקון הזה מסוגל לעבור היתוך גרעיני תגובות ליצירת ברזל, וכאן נעצר ההיתוך הגרעיני בליבת כוכב מסיבי: הברזל דורש יותר אנרגיה כדי להיות מושקעת בתגובה ממה שהוא יוצא החוצה, וזה לא יעיל עבור הכוכב.

אז הליבה יוצאת החוצה, הכוכב מתמוטט לתוכה, ואז קופץ לאחור ומתפוצץ החוצה.

סיפורים קשורים:

– מאות שרידי סופרנובה נותרו חבויים בגלקסיה שלנו. האסטרונומים האלה רוצים למצוא אותם

– החור השחור הראשון שצולם על ידי האנושות אושר כמסתובב, כך עולה ממחקר

– חורים שחורים ממשיכים “לגהק” כוכבים שהם השמידו לפני שנים, ואסטרונומים לא יודעים למה

אפשרות אחת היא שהשלבים האחרונים של שריפה של יסודות בעלי מסה גבוהה בתוך הכוכב, כמו סיליקון (שנצרך במשך יממה בערך), מפריעים, וגורמים לפולסי אנרגיה שמרטטים דרך הכוכב ומעלים חומר. פני השטח שלו. זה בהחלט משהו שאסטרונומים יחפשו בעתיד, עכשיו כשהם הצליחו לצפות בו בסופרנובה קרובה יחסית.

מה שהסיפור של SN 2023ixf מספר לנו לפחות הוא שלמרות כל הסקרים המקצועיים שמחפשים אובייקטים חולפים כמו סופרנובות, אסטרונומים חובבים עדיין יכולים להבחין בהבדל.

“ללא עבודתו ומסירותו של איטאגקי, היינו מחמיצים את ההזדמנות לקבל הבנה ביקורתית של התפתחות כוכבים מסיביים והתפוצצויות הסופרנובה שלהם”, אמר היראמטסו.

כהוקרה על עבודתו, איטאגקי, שהמשיך לעשות תצפיות על הסופרנובה שימושיות לצוות CfA, רשום כמחבר על הנייר המתאר את תוצאותיהם. מאמר זה פורסם ב-19 בספטמבר ב מכתבים מהכתב העת האסטרופיזי.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *