Bu başarısız süpernova, bir kara deliğin doğuşuna ilk kez tanık olmamızı sağlayabilir.
N6946, "Alev Yıldız Sistemi" olarak da bilinir. (Resim kaynağı: Subaru Telescope ve Robert Gendle)
2007 yılında, 22 milyon ışıkyılı uzaklıktaki kırmızı süperdev yıldız gökbilimcilerin dikkatini çekti. Bu yıldız, N6946 galaksisinde yer aldığından, adı N6946-BH1'dir. Gökbilimciler, bu yıldızın evriminin sonunda şiddetli bir patlama yaşayacağını ve Süpernova . Ancak N6946-BH1 gökbilimcileri şaşırttı, patlamadı, ancak yavaş yavaş gözden kayboldu. Bu da onları bir kara deliğin doğumuna ilk kez tanık olduklarından şüphelenmelerine yol açtı.
Mavi daire, 2015'te ortadan kaybolan N6946-BH1 yıldızını işaret ediyor. (Resim kaynağı: NASA, ESA ve C. Kochanek)
Yukarıdaki resim, Hubble Teleskobu tarafından 2007 ve 2015'te aynı görünür ışık bandında çekilmiş N6946-BH1'dir. 2007 yılında, güneşin yaklaşık 25 katı kütleye sahip yıldızı net bir şekilde gözlemleyebildik; 2015 yılında yıldız açıklanamaz bir şekilde ortadan kayboldu.
Olası bir açıklama, N6946-BH1'in öldüğü ve bir kara deliğe dönüştüğüdür. fakat Genel olarak kabul edilen teori bize söyler Süpernova aracılığıyla kara delikler oluşacak : Bir yıldızın kütlesi yeterince büyükse, evriminin sonunda patlayacak ve büyük bir enerji açığa çıkaracak ve çekirdek, ışıktan kaçamayan bir kara delik oluşturarak küçük bir kompakt noktaya çökecektir. Ancak gökbilimciler, N6946-BH1'in başarılı bir şekilde bir süpernova oluşturmadığını keşfettiler.
İki farklı süpernova tetikleme biçimi vardır:
-
Birinci tür: yıldızın çekim kuvveti çevresindeki maddeyi çekecek, böylece yıldız kısa sürede çökecek kadar kütle biriktirecektir;
-
İkinci tür: Güneş kütlesinin 8 ila 15 katı kütleye sahip bir yıldız, yakıtı bittikten sonra kendi yerçekimi altında çökecektir.
Her iki durumda da, çöken gaz yoğun çekirdekten geri itildiğinde, birlikte sıkışan malzemenin parçaları muhteşem radyasyon üretmek için yeterlidir. fakat Görünüşe göre tüm yıldız ölümü süreçleri beklentilerimizle uyumlu değil. Evrendeki büyük yıldızların varlığı göz önüne alındığında, süpernova sayısı yeterince uzak görünüyor.
N6946-BH1'in kütlesi, güneşin kütlesinin 25 katıdır ve ikinci süpernova tarafından tetiklenebilecek sınırı çok aşmaktadır. Bilim adamları, kara delikler oluşturmak için büyük yıldızların çöküşü hakkında çok araştırma yaptılar, ancak bazı yıldızların uzay ve zamanda karanlık ve yoğun noktalara dönüşme süreci hakkında çok fazla bilgi sahibi değiller ve bu yıldızları bile ayırt edemiyorlar.
2009 yılında, bir grup gökbilimci "başarısız" süpernovayı daha fazla izlemek için Arizona'da bulunan Büyük Dürbünü (LBT) kullandı ve Mart ve Mayıs 2009 arasında özellikle parlak hale geldi, ancak parlaklık hala süpernovalarınkinden çok daha az. Birkaç aylık yüksek parlaklıktan sonra yavaş yavaş kararmaya başladı ve 2015 yılına kadar görünür ışık bandında neredeyse kayboldu.
N6946-BH1'in parlaklığı 2009'da zirveye ulaştı, ancak bir süpernovanınkinden çok daha az. (Resim kaynağı: NASA Goddard / Youtube)
Sonuç çıkarmadan önce gökbilimciler kontrol etti Tozla tıkanmak mümkün mü Spitzer Uzay Teleskobu (SST) ile kızılötesi bantta N6946-BH1'i gözlemlediler, Hala kızılötesi radyasyon yaymasına rağmen, yavaş yavaş zayıfladığı tespit edildi. Ohionun baş araştırmacısı Christopher Kochanek geçen yıl şunları söyledi: "Ana fikir, hiçbir yıldızın tozda tamamen gizlenemeyeceğidir, bu nedenle kesin olan şu anda orada ne olursa olsun, parlaklığı Daha önce var olan yıldızlardan çok daha zayıf. "
Kızılötesi bantta, N6946-BH1'in parlaklığı da giderek azalmaktadır (kırmızı çizgi). (Resim kaynağı: NASA Goddard / Youtube)
Öyle görünüyor ki yıldız bir süpernovaya dönüşmeden yavaş yavaş kayboldu. Peki bu süreçte ne oldu? Bir kara delik de oluşturması mümkün mü? Kochanek, "Başarısız süpernova modeli bağlamında, kalan ışık, yeni oluşan kara deliğin serbest bırakabileceği radyasyonun geç zayıflamasıyla tutarlıdır." Basit bir ifadeyle, süpernova olmadan bir kara delik oluşursa, Başka bir süreç olması gerekiyor.
Bu faaliyetler dizisi gerçekleşmeden önce, N6946-BH1 kırmızı bir süperdev yıldızdı, Dünya büyüklüğünde yoğun bir çekirdeğe ve çoğunlukla hidrojenden oluşan devasa bir zarfa sahipti. Boyutu Jüpiter'in yörüngesine benziyordu. Hidrojen zarfı ve yıldızın birleşimi çok zayıftır.Yıldızın çekirdeği çöktüğünde, nötrinolar enerjinin bir kısmını alacak ve yerçekimi kütlesini güneş kütlesinin yaklaşık onda biri kadar azaltacaktır. Bu damla, kaplamaya nüfuz edebilen ve hidrojeni dışarı doğru iten zayıf bir şok dalgası oluşturmak için yeterlidir. Bu, yıldızın güneşin yaklaşık 1 milyon katı parlaklıkla kısa bir süre (yaklaşık bir yıl) yaşamasına izin verir ve öyle bile olsa, parlaklık bir süpernovanınkinden çok daha azdır. Kaplamanın fırlatıldığı süreçte tüm atomlar iyonize edilir.Kaplamanın soğuma sürecinde tüm elektronlar tekrar atomlara bağlanır ve bu kısa süreyi korumak için enerjiyi serbest bırakır.
Kısa süre önce Kochanek, "Bir yıldızın ancak bir süpernovadan sonra bir kara delik oluşturabileceğine inanıyoruz. Bir yıldız bir süpernova oluşturmadan hala bir kara delik oluşturabiliyorsa, bu neden büyük olanı görmediğimizi açıklamaya yardımcı olur. Süper kütleli yıldızların çoğu süpernova olur. "
Sanatsal tasvir: Başarısız bir süpernova Yıldızın dış tabakası, yeni doğan kara deliğin etrafına fırlatılır ve genişler. (Resim kaynağı: P. Jeffries (STScl) / NASA / ESA)
Tam olarak kaç tane büyük yıldızın "titreyip karanlık bir şekilde çıkacağını" veya "şiddetli bir şekilde patlayacağını" bilmiyoruz, ancak Ohio Eyalet Üniversitesi'nden Scott Adams doktora projesine inanıyor. , "Gizlice çıkma" olasılığı neredeyse üçte biri kadar yüksek olabilir . Adams şöyle dedi: "N6946-BH1, son yedi yıllık araştırmada keşfettiğimiz ve 'başarısız' olabilecek tek süpernova. Bu süre zarfında, izlediğimiz galakside altı normal süpernova meydana geldi, yani 10 tane var. Büyük yıldızların% 30'u başarısız bir süpernova olarak hayatlarını sona erdirecek. "
Bu "başarısız" süpernovanın keşfi, gökbilimciler için bir zaferdir.Yeni teknolojilerin ortaya çıkmasıyla birlikte, büyük gök cisimlerinin astronomik fenomenlerini incelemek için yerçekimi dalgalarını kullanmaya başlayabiliriz ve her yeni keşif yardımcı olacaktır. Evrenin en karanlık kısmına daha yakınız.
Gökbilimciler, yıldızın gerçekten bir kara deliğe dönüşüp dönüşmediğini doğrulamak için, Chandra X-ray Gözlemevi tarafından gözlemlenen verileri, kara deliğe düşen gazın yaydığı X-ışınlarını ortaya çıkarmak için analiz etmeyi planlıyorlar. Aynı zamanda, görünür ışık bandında tekrar görünmesini önlemek için konumunu Hubble Teleskobu aracılığıyla izlemeye devam edecekler. Gökbilimciler ayrıca, N6946-BH1'in yalnızca Spitzer'in algılayamadığı düşük sıcaklıktaki tozda gizlenmesi durumunda, Webb Uzay Teleskobunun gelecekte kızılötesi ışık altında N6946-BH1 gözlemine katılmasına izin vermeyi planlıyor.
Eğer bu "başarısız" süpernova gerçekten doğrulanırsa, o zaman bize yıldızların bir kara delik oluşturmak için bir süpernova patlamasına ihtiyaç duymadıklarına dair yeni bir teori getirmekle kalmayacak, aynı zamanda bir kara deliğin doğumuna ilk kez tanık olacağız. Böylece astronomide yeni bir sayfa açtı.
