Τα βαρύτερα αστέρια μπορεί να μην εκραγούν όπως τα αστέρια που εκρήγνυνται, απλά να εκραγούν απαλά σε μαύρες τρύπες

Μια σουπερνόβα είναι το φανταστικό τέλος ενός γιγαντιαίου αστεριού. Για μια σύντομη στιγμή στον κοσμικό χρόνο, το αστέρι κάνει μια τελευταία προσπάθεια να παραμείνει φωτεινό, στη συνέχεια ξεθωριάζει και καταρρέει από μόνο του. Το τελικό αποτέλεσμα είναι είτε ένα αστέρι νετρονίων είτε μια μαύρη τρύπα αστρικής μάζας. Γενικά πιστεύαμε ότι όλα τα αστέρια μεγαλύτερα από δέκα ηλιακές μάζες θα κατέληγαν ως σουπερνόβα, αλλά μια νέα μελέτη δείχνει ότι αυτό δεν συμβαίνει.

Σε αντίθεση με τις περίφημες σουπερνόβες τύπου Ia, οι οποίες μπορεί να προκληθούν από τη συγχώνευση ή την αλληλεπίδραση δύο αστέρων, τα μεγάλα αστέρια υφίστανται αυτό που είναι γνωστό ως σουπερνόβα πυρήνα κατάρρευσης. Τα αστέρια επιβιώνουν εξισορροπώντας τη θερμότητα και την πίεση έναντι της βαρύτητας. Καθώς περισσότερα στοιχεία συγχωνεύονται, ένα μεγάλο αστέρι πρέπει να παράγει θερμότητα συνενώνοντας συνεχώς βαριά στοιχεία. Στο τέλος, αυτό σχηματίζει ένα στρώμα περιοχών όπου συνδυάζονται διαφορετικά στοιχεία. Αλλά αυτή η αλυσίδα μπορεί να μεταφερθεί μόνο στο σίδερο. Στη συνέχεια, η σύντηξη βαρύτερων αντικειμένων σας κοστίζει ενέργεια αντί να τα απελευθερώσετε. Επομένως, ο πυρήνας καταρρέει, δημιουργώντας ένα κρουστικό κύμα που διαλύει το αστέρι.

Το μοντέλο φλούδας κρεμμυδιού ενός αστεριού που πεθαίνει, όχι μια ζυγαριά. Πίστωση: RJ Hall

Σε μοντέλα που πεθαίνουν μεγάλα αστέρια, οι σουπερνόβες με κατάρρευση του πυρήνα εμφανίζονται για αστέρια πάνω από 9-10 ηλιακές μάζες, έως περίπου 40-50 ηλιακές μάζες. Πάνω από αυτή τη μάζα, τα αστέρια είναι τόσο μαζικά που είναι πιθανό να είναι Μετατρέπεται σε μαύρη τρύπα απευθείας, χωρίς να γίνει σουπερνόβα. Εξαιρετικά τεράστια αστέρια, έως 150 ηλιακές μάζες ή περισσότερο, μπορεί να εκραγούν ως υπερνόβοι. Αυτά τα τέρατα δεν εκρήγνυνται λόγω της κατάρρευσης του πυρήνα, αλλά μάλλον λόγω ενός φαινομένου που είναι γνωστό ως αστάθεια κατά ζεύγη, όπου συγκρούονται φωτόνια στον πυρήνα Δημιουργήστε ζεύγη ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων.

READ  Με την παγκόσμια κλιματική αλλαγή, το μέλλον των δασών μπορεί να κρέμεται από τον άνεμο

Αυτή η νέα μελέτη υποδηλώνει ότι η μέγιστη μάζα ενός σουπερνόβα με κατάρρευση πυρήνα μπορεί να είναι πολύ χαμηλότερη από ό, τι πιστεύαμε. Η ομάδα εξέτασε την αρχική αφθονία ενός ζεύγους συγκρουόμενων γαλαξιών γνωστών ως Arp 299. Καθώς οι γαλαξίες βρίσκονται σε διαδικασία σύγκρουσης, η περιοχή είναι μια εστία σουπερνόβα. Ως αποτέλεσμα, οι μεγάλες ποσότητες στοιχείων Arp 299 πρέπει να εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τα στοιχεία που εκπέμπονται στις εκρήξεις σουπερνόβα. Μέτρησαν την αναλογία αφθονίας σιδήρου προς οξυγόνο και τις αναλογίες νέον και μαγνησίου προς οξυγόνο. Διαπίστωσαν ότι οι αναλογίες Ne/O και Mg/O ήταν παρόμοιες με αυτές του Sunλιου, ενώ ο λόγος Fe/O ήταν πολύ χαμηλότερος από τα ηλιακά επίπεδα. Ο σίδηρος ρίχνεται στο σύμπαν πιο αποτελεσματικά από μεγάλες σουπερνόβα.

Εικόνα του Hubble που συγκρούεται με γαλαξίες γνωστούς ως Arp 299. Πίστωση: NASA, ESA, Hubble Heritage Cooperation, A. Evans

Οι αναλογίες που παρατηρούνται από την ομάδα δεν ταιριάζουν με τα τυπικά μοντέλα κατάρρευσης πυρήνα, αλλά διαπιστώνουν ότι τα δεδομένα ταιριάζουν καλά με τα μοντέλα σουπερνόβα εάν εξαιρέσετε τυχόν σουπερνόβα μεγαλύτερα από 23 έως 27 ηλιακές μάζες. Με άλλα λόγια, εάν τα αστέρια καταρρεύσουν σε μαύρες τρύπες πάνω από 27 ηλιακές μάζες, τα μοντέλα και οι παρατηρήσεις συμφωνούν.

Αυτό το έργο δεν αποδεικνύει οριστικά ότι η μέγιστη μάζα ενός σουπερνόβα είναι μικρότερη από ό, τι πιστεύαμε. Είναι επίσης πιθανό ότι οι σουπερνόβα παράγουν υψηλότερα επίπεδα νέον και μαγνησίου από ό, τι προβλέπουν τα μοντέλα. Όπως και να έχει, είναι σαφές ότι έχουμε πολλά να μάθουμε για τις τελευταίες στιγμές των πεθαμένων μεγάλων σταρ.

Αναφορά: Μάο, Τζούντζι και άλλοι ».Η αρχική αφθονία της θερμής ατμόσφαιρας του φωτεινού υπέρυθρου γαλαξία Arp 299Το ” Επιστροφές Επιστροφών Αστροφυσικής 918.1 (2021): L17.

READ  Οι βάτραχοι έχουν χάσει τα δόντια τους περισσότερο από 20 φορές στην εξελικτική τους ιστορία

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *