Astronominių reiškinių metu supernovos yra viena įspūdingiausių ir įspūdingiausių. Šis procesas įvyksta, kai tam tikrų tipų žvaigždės pasiekia savo gyvenimo trukmę, kur jos sprogo ir išmeta išorinius sluoksnius. Tyrimų kartos dėka astronomai sugebėjo suskirstyti labiausiai pastebėtas supernovas į vieną iš dviejų kategorijų (I ir II tipo) ir nustatyti, kurios žvaigždės yra kiekvienos iš jų pirmtakai.
Tačiau iki šiol astronomai nesugebėjo nustatyti, kuris žvaigždės tipas ilgainiui sukelia Ic tipo supernovą - klasės ypatingumą, kai žvaigždės branduolys griūva po to, kai jos vandenilis ir helis buvo pašalinti. Tačiau dėka dviejų astronomų grupių pastangų, kurios pasiglemžė archyvų duomenis iš Hablo kosminis teleskopas, Dabar mokslininkai rado ilgą laiką ieškomą žvaigždę, sukeliančią tokio tipo supernovas.
Iš esmės manoma, kad I tipo supernovas lemia dvejetainės sistemos, susidedančios iš baltosios nykštukės ir kompanionės žvaigždės, skriejančios arti vienas kito. Laikui bėgant, baltasis nykštukas pradės šalinti medžiagą iš kompaniono, kol bus pasiekta kritinė masė. Tada balta nykštukė, į kurią supakuota, patiria branduolio griūtį ir sprogsta nepaprastai ryškiu medžiagos ir energijos protrūkiu.
Ic tipo supernovų, kurios sudaro apie 20% masyvių žvaigždžių, kurios sprogsta dėl branduolio griūties, atveju žvaigždė prarado išorinį vandenilio sluoksnį ir didžiąją dalį helio. Manoma, kad šios žvaigždės yra tarp žinomiausių masyvių - turinčių ne mažiau kaip 30 Saulės masių - ir jos išlieka ryškios net ir nusėdus išoriniams sluoksniams. Todėl paslaptis, kodėl astronomai nesugebėjo to pastebėti anksčiau nei ji išėjo supernova.
Laimei, 2017 m. Spiralinėje galaktikoje NGC 3938, esančioje maždaug už 65 milijonų šviesmečių, buvo stebima Ic tipo supernova. Pirmąjį atradimą padarė astronomai „Tenagra“ observatorijose Arizonoje, tačiau abi astronomų komandos pasuko į Hablas tiksliai nustatyti šaltinio vietą.
Pirmoji komanda, vadovaujama Schuyler D. Van Dyk - vyresniųjų mokslininkų iš „Caltech“ infraraudonųjų spindulių apdorojimo ir analizės centro (IPAC) -, vaizdavo jaunąją supernovą 2017 m. Birželio mėn. Hablo 3 plataus lauko kamera (WFC 3). Tada jie panaudojo šį atvaizdą norėdami rasti paveldėtą kandidatą archyve Hablas nuotraukos, padarytos NGC 3938 2007 m. gruodžio mėn.
Antroji komanda, vadovaujama Charleso Kilpatrick iš Kalifornijos Santa Kruso universiteto, 2017 m. Birželio mėn. Stebėjo supernovą infraraudonųjų spindulių vaizdais, naudodama vieną iš 10 m teleskopo W.M. Kecko observatorija Havajuose. Tuomet komanda išanalizavo tą patį archyvą Hablas nuotraukos kaip Van Dyko komanda, kad būtų galima sužinoti galimą šaltinį.
Abi komandos paskelbė tyrimus, kurie parodė, kad protėvis greičiausiai buvo mėlynasis supergalvis, esantis vienoje iš NGC 3938 spiralinių ginklų. Kaip Van Dyk nurodė naujausiame NASA pranešime spaudai, „Labai geros prigimties supernovos Ic protėvio suradimas yra didelis progenitorių paieškos prizas. Dabar pirmą kartą turime aiškiai aptiktą kandidatą objektą. “
Tai, kad pirmiausia buvo aptikta supernova (žymima SN 2017ein), taip pat buvo gana laimingas, kaip paaiškino Kilpatrickas:
„Mums pasisekė, kad supernova buvo šalia ir buvo labai ryški, maždaug 5–10 kartų ryškesnė už kitas Ic tipo supernovas, dėl kurių progenitorius galėjo būti lengviau surandamas. Astronomai pastebėjo daugybę Ic tipo supernovų, tačiau visi jie yra per toli, kad Hablas išspręstų. Jums reikia vienos iš šių masyvių ryškių žvaigždžių netoliese esančioje galaktikoje, kad išplauktumėte. Panašu, kad dauguma Ic tipo supernovų yra mažiau masyvi, todėl mažiau ryški, ir tai yra priežastis, kodėl mes jų nepavyko rasti. “
Remdamiesi protėvio vertinimu, abi komandos pasiūlė dvi šaltinio tapatybės galimybes. Viena vertus, jie sugalvojo, kad tai gali būti viena slegianti žvaigždė nuo 45 iki 55 Saulės masių, kuri degė labai ryškiai ir karšta, todėl prieš gravitacinį griūtį ji sudegino išorinius vandenilio ir helio sluoksnius.
Antra galimybė buvo tai, kad palikuonis buvo masyvi dvejetainė sistema, kurią sudarė žvaigždė, kuri buvo tarp 60 ir 80 Saulės masių, ir palydovas, kuri buvo 48 Saulės masės. Pagal šį scenarijų masyvesnei žvaigždei jos draugas pašalino vandenilio ir helio sluoksnius, kol ji sprogo kaip supernova.
Antroji galimybė šiek tiek nustebino, nes tai nėra tai, ko astronomai tikisi remdamiesi dabartiniais modeliais. Kalbant apie I tipo supernovas, astronomai tikisi, kad dvejetaines sistemas sudarys mažesnės masės žvaigždės, paprastai neutroninės žvaigždės su kompanionu, kuris paliko pagrindinę seką ir išsiplėtė, kad taptų raudonu milžinu.
Taigi šio protėvio atradimas astronomų paslaptį išsprendė. Jau kurį laiką jie žinojo, kad Ic tipo supernovos turėjo vandenilio ir helio trūkumą ir nebuvo įsitikinusios, kodėl. Vienas iš galimų paaiškinimų buvo tas, kad juos pašalino stiprus įkrovusių dalelių vėjas. Tačiau jokių įrodymų apie tai niekada nebuvo rasta.
Kita galimybė buvo susijusi su dvejetainių porų, kurios arti orbita, kai viena žvaigždė buvo pašalinta iš išorinių jo sluoksnių, kol ji sprogo. Tačiau šiuo atveju jie nustatė, kad žvaigždė, iš kurios buvo pašalinta medžiaga, vis dar buvo pakankamai masyvi, kad galiausiai ji sprogo kaip Ic tipo supernova.
Kaip paaiškino Ori Fox, Baltimorės Kosminio teleskopo mokslo instituto (STSI) tyrėjas ir Van Dyk komandos narys:
Šių dviejų Ic tipo supernovų susidarymo scenarijų atskyrimas daro įtaką mūsų supratimui apie žvaigždžių evoliuciją ir žvaigždžių formavimąsi, įskaitant tai, kaip žvaigždžių masės pasiskirsto gimus ir kiek žvaigždžių susiformuoja sąveikaujančiose dvejetainėse sistemose. Tai klausimai, kuriuos nori žinoti ne tik supernovas tyrinėjantys astronomai, bet ir visi astronomai. “
Abi komandos taip pat nurodė, kad negalės patvirtinti žvaigždės žvaigždės tapatybės, kol supernova išnyks maždaug po dvejų metų. Šiuo metu jie tikisi naudoti NASA Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST), kurį planuojama pradėti gaminti 2021 m., Norėdami pamatyti, ar pirmtakas vis dar yra labai ryškus (kaip tikėtasi), ir tiksliau išmatuoti jo ryškumą ir masę.
Šis naujausias atradimas ne tik užpildo kai kurias spragas mūsų žiniose apie tai, kaip kai kurios žvaigždės elgiasi pasiekusios savo pagrindinės sekos fazę, bet ir suteikia astronomams galimybę sužinoti daugiau apie žvaigždžių formavimąsi ir evoliuciją mūsų Visatoje. . Kai ateinančiais metais taps prieinami naujos kartos teleskopai, astronomai tikisi įgyti svarbių įžvalgų į šiuos klausimus.
Van Dyko vadovaujamas tyrimas pavadinimu „SN 2017ein ir galimas pirmasis Ic tipo supernovos pirmtako identifikavimas“ Astrofizinis žurnalas birželį. Antrasis tyrimas „Potencialus Ic tipo supernovos 2017ein palikuonis“ pasirodė žurnale Mėnesiniai Karališkosios astronomijos draugijos pranešimai šį praėjusį spalį.
