Supernoova on haruldane ja imeline sündmus. Kuna need intensiivsed plahvatused leiavad aset alles siis, kui massiivne täht jõuab evolutsioonilise eluea lõppjärku - kui ta on kogu oma kütuse ammendanud ja läbib tuumavarisuse - või kui valge kääbus binaarses tähesüsteemis tarbib oma kaaslast, on võimeline tunnistaja on üsna privileeg.
Kuid hiljuti nägi rahvusvaheline astronoomide meeskond midagi, mis võib olla veelgi haruldasem - supernoova sündmus, mis näis toimuvat aegluubis. Kui omataolist supernoovat (SN tüüp Ibn) iseloomustab tavaliselt tipptugevuse kiire tõus ja kiire langus, kulus sellel konkreetsel supernooval enneolematult pikka aega maksimaalse heleduse saavutamiseks ja siis ta kadus aeglaselt.
Uurimisrühm - kuhu kuulusid Ühendkuningriigist, Poolast, Rootsist, Põhja-Iirimaalt, Hollandist ja Saksamaalt - uuris uurimisrühm Ibn-tüüpi sündmust, mida tuntakse OGLE-2014-SN-13 nime all. Arvatakse, et seda tüüpi plahvatused on massiivsete tähtede (mis on kaotanud vesiniku väliskesta) tagajärjeks tuuma varisemine ja mille väljund reageerib heeliumirikka ümmarguse materjali (CSM) pilvega.
Uuringut juhtis Emir Karamehmetoglu Stockholmi ülikooli Oskar Kleini keskusest. Nagu ta rääkis ajakirjale Space Magazine:
Ibn-tüüpi supernoovad arvatakse olevat väga massiivsete tähtede plahvatused, mis on ümbritsetud tiheda heeliumirikka materjaliga piirkonnast. Me järeldame selle heeliumi olemasolu kitsaste heeliumi emissiooniliinide olemasolu tõttu nende optilistes spektrites. Samuti usume, et tähe vahetus ümbruses on väga vähe vesinikku, sest kui see seal oleks, näitaks see spektrites palju tugevamat kui heelium. Nagu võite ette kujutada, on selline konfiguratsioon väga haruldane, kuna vesinik on kaugelt kõige rikkalikum element universumis. ”
Nagu juba märgitud, iseloomustab Ibn-tüüpi supernoovat nende heleduse järsk ja dramaatiline suurenemine, seejärel kiire langus. Vaadeldes OGLE-2014-SN-131 - mille nad tuvastasid 11. novembril 2014 Varssavi ülikooli astronoomilise vaatluskeskuse optilise gravitatsioonilise läätse katse (OGLE) abil - nägid nad midagi täiesti erinevat.
"OGLE-2014-SN-131 oli erinev, kuna selleks, et muutuda eredamaks, kulus peaaegu 50 päeva, võrreldes tüüpilisema ~ 1 nädalaga," ütles Karamehmetoglu. “Siis langes ka suhteliselt aeglaselt. Fakt, et see võttis mitu korda kauem kui tüüpiline maksimaalse heleduse tõus, mis erineb kõigist teistest varem uuritud Ibn-st, teeb sellest väga ainulaadse objekti. ”
Tänu OGLE-IV siirdetuvastussüsteemi abil saadud andmetele suutsid nad paigutada OGLE-2014-SN-131 maapinnast umbes 372 ± 9 megaparseksi (1183,95 kuni 1242,66 miljonit valgusaastat) kaugusele. Seejärel jälgiti seda fotomeetriliste vaatlustega, kasutades OGLE teleskoopi Tšiili Las Campanase observatooriumis ja Gamma-Ray Burst optilist / lähi-infrapuna-detektorit (GROND) La Silla observatooriumis.
Meeskond hankis ka spektroskoopilisi andmeid, kasutades ESO uue tehnoloogia teleskoopi (NTT) La Silla ja väga suure teleskoobi (VLT) abil Paranali observatooriumis (mõlemad asuvad Tšiilis). Lisaks ebatavaliselt pikale tõusuajale näitasid kombineeritud andmed ka seda, et supernooval oli ebaharilikult lai valguskõver. Selle kõige selgitamiseks kaalus meeskond mitmeid võimalusi.
Alustuseks kaalusid nad standardseid radioaktiivseid lagunemismudeleid, mis teadaolevalt võimendavad enamiku teiste I ja II tüüpi supernoovade valguskõveraid. Kuid need ei suutnud arvesse võtta seda, mida nad olid OGLE-2014-SN-131 puhul täheldanud. Sellisena hakkasid nad kaaluma eksootilisemaid stsenaariume, mis hõlmasid energia sisenemist läheduses asuvalt noorelt kiiresti pöörlevalt neutrontähelt (aka magnetar).
Kuigi see mudel selgitaks OGLE-2014-SN-131 käitumist, oli see piiratud, kuna pole veel teada, millistel asjaoludel on vaja magneti esile kutsuda. Sellisena kaalusid Karamehmetoglu ja tema meeskond ka võimalust, et plahvatused võivad saada löökidest, mis on tekkinud supernoovast väljuva materjali vastasmõjul heeliumirikka CSM-iga.
Tänu NTT ja VLT saadud spektriandmetele teadsid nad, et selline materjal eksisteerib tähe ümber, ja seetõttu oli mudel võimeline jäljendatud käitumist taasesitama. Nagu Karamehmetoglu selgitas, eelistavad nad seda mudelit teiste ees sel põhjusel:
„Selle stsenaariumi korral on põhjus, miks OGLE-2014-SN-131 erineb teistest Ibn SNe tüüpidest, selle eellastähe ebaharilikult massiivsuse tõttu. Väga massiivne täht, mis on meie metalli massist 40–60-kordne ja asub madala metallisusega galaktikas, andis selle SN-i tõenäoliselt põhjuseks, heites välja suure hulga heeliumirikka aine, mis lõpuks plahvatas SN-na. ”
Lisaks sellele, et see uurimus on ainulaadne, on sellel ka drastilisi tagajärgi astronoomiale ja supernoovade uurimisele. Tänu OGLE-2014-SN-131 tuvastamisele on kõigil tulevastel mudelitel, mis üritavad selgitada, kuidas Ibn-tüüpi supernoovade vorm nüüd range on, kehtestada. Samal ajal on astronoomidel nüüd olemas olemasolev mudel, et kaaluda, kas ja millal nad on tunnistajaks teistele supernoovadele, millel on eriti pikad tõusuajad.
Vaadates tulevikku, on see täpselt see, mida Karamehmetoglu ja tema kolleegid loodavad teha. "Järgmises töös uurime teisi, vähem haruldasi SN-i tüüpe, mille tõusuaeg on pikk ja seetõttu on need tõenäoliselt loodud väga massiivsete tähtede poolt," ütles ta. "Saame kasutada OGLE-2014-SN-131 uurimisel välja töötatud võrdlusraamistikku."
Veel kord on Universum meile õpetanud, et teadusuuringute kaks olulisemat aspekti on kohanemisvõime ja pühendumus pidevale avastamisele. Kui asjad ei vasta olemasolevatele mudelitele, arendage välja uued ja katsetage neid!
