Astronomi ir pamanījuši reta veida supernovas sprādziena paliekas. To sauc par Iax tipa supernovu, un tas ir eksplodējoša baltā pundura rezultāts. Tās ir salīdzinoši retas supernovas, un astronomi domā, ka tās ir atbildīgas par daudzu smagu elementu radīšanu.
Viņi tos jau ir atraduši citās galaktikās, taču šī ir pirmā reize, kad viņi tādu pamanīja Piena ceļā.
Saskaņā ar jaunu dokumentu objekts ir Iax tipa supernova, eksplodējošais baltais punduris, kas palīdz Visumam izsēt smagus dzīvībai svarīgus elementus. Tās nosaukums ir Sgr A East.
Darba nosaukums ir ' Ķīmisko vielu pārpilnība Sgr A East: pierādījumi par Iax tipa supernovas paliekām ”. Vadošais autors ir Ping Zhou no Nanjingas universitātes Ķīnā un Amsterdamas universitātes. Raksts tiks publicēts The Astrophysical Journal.
Kad mēs domājam par supernovām, mēs mēdzam domāt par lielām zvaigznēm, kas ir daudz masīvākas par mūsu Sauli un kuras eksplodē, kad to serdeņi sabrūk. Bet tas ir tikai viens supernovas veids. Cits veids ir baltais punduris, kas pirms eksplodēšanas uzkrāj materiālu no pavadoņa. Tos sauc par Ia tipa supernovām un sauc arī par standarta sveces jo tie ir uzticami kosmiskā attāluma rādītāji.
Ia tipa supernova rodas, kad baltais punduris uzkrāj materiālu no pavadošās zvaigznes, līdz tas pārsniedz Chandrasekhar robežu un eksplodē. Pateicība: NASA/CXC/M. Veiss
Bet ir Ia tipa supernovu apakškopa, ko sauc par Iax tipu. Atšķirība starp abiem ir kodoltermiskā sprādziena ātrums. Astronomi domā, ka Iax tipa automašīnās sprādziens pa zvaigzni virzās lēnāk, izraisot smago elementu sintēzi. Tā kā sprādzienu vilnis virzās lēnāk, sprādzieni ir vājāki, radot atšķirīgu daudzumu elementu nekā Ia tipa supernovā.
Iekšā preses relīze , vadošais autors Džou teica: 'Lai gan mēs esam atraduši Iax tipa supernovas citās galaktikās, mēs līdz šim neesam identificējuši pierādījumus par vienu Piena ceļā. Šis atklājums ir svarīgs, lai izprastu neskaitāmos veidus, kā baltie punduri eksplodē.
Iax tipa supernovas ir potenciāli nozīmīgi supernovu saimes locekļi elementu radīšanas veida dēļ. Kad tie eksplodē, tie veido tādus elementus kā niķelis, hroms un dzelzs.
Komanda izmantoja Chandra rentgena observatoriju, lai skatītos Sgr A East 35 dienas. Rentgenstaru dati atklāja neparastu elementu uzkrāšanos, kas atšķīrās no Ia tipa supernovām. Dati labi saskanēja ar Iax tipa supernovu modeļiem.
Šis pētījuma attēls parāda Chandra rentgenstaru spektroskopiju vairākiem elementiem, kas izveidoti supernovas sprādzienā. Tas parāda S, Ar, Ca, Fe un Ni emisijas līnijas. Vislabāk šiem datiem ir Iax tipa supernova, kas ir pakļauta tīrai turbulentai deflagrācijai, zema ātruma un zemas enerģijas notikumam. Attēla kredīts: Zhou et al, 2021.
Astronomi domā, ka Iax tips atšķiras no citām balto punduru supernovām ar sprādzienu ātrumu, kas plosās caur zvaigzni. Bet Ia tips sākas ar to pašu sākotnējo situāciju: ciešu bināro zvaigžņu sistēmu.
Abas binārās pavadošās zvaigznes dara to pašu, ko dara zvaigznes, līdz lielākā zvaigzne iziet no galvenās secības. Tas kļūst par sarkanu milzi, un tad abām zvaigznēm ir kopīgs apvalks, izraisot to orbītas samazināšanos. Sarkanais milzis lielu daļu savas masas izmet kosmosā, līdz saplūšana beidzas un atpaliek baltais punduris. Tajā brīdī zvaigzne ir oglekļa/skābekļa baltais punduris.
Tagad pienākusi nākamās zvaigznes kārta. Tas galu galā attīstās no galvenās secības un kļūst arī par sarkano milzi. Taču šoreiz viss ir nedaudz savādāk. Kad gāze zaudē masu, tā tiek uzkrāta uz tās baltā pundura pavadoņa. No turienes precīza informācija par to, kas notiks tālāk, ir bijusi neskaidra. Baltais punduris kaut kādā veidā uzkrāj pietiekami daudz vielas, lai palielinātu savu masu virs Čandrasekharas robežas, atkal izraisot saplūšanu.
Šī pētījuma komanda saka, ka a tīra vētraina deflagrācija (PTD) sprādziens ir visticamākais cēlonis visa pamatā. PTD gadījumā saplūšanas ātrums ir lēnāks, un arī enerģijas izdalīšanās ir samazināta salīdzinājumā ar parastajām Ia tipa supernovām.
Šis pētījuma rādītājs salīdzina tīras turbulentas deflagrācijas (PTD) modeļus ar Sgr A East novērojumiem. Autori atklāja, ka “attiecības [(Cr, Mn,
Ni)/Fe], kas novēroti Sgr A East, ir labi izskaidrojami ar PTD5 un PTD5.5 modeļiem, tas ir, WD sprādzieniem ar centrālo blīvumu 5 un 5,5 × 109 g cm3. Attēla kredīts: Zhou et al, 2021.
Izmantojot rentgenstaru spektroskopiju, Čandra redzēja, ka SN radītie elementi atšķiras no tiem, ko radījusi kodola sabrukuma supernova. Bija zema vidējas masas elementu attiecība pret Fe un liela Mn/Fe un Ni/Fe attiecība. Tas bija signāls, ka viņi skatās uz Iax tipa supernovas paliekām.
'Šis rezultāts parāda balto punduru sprādzienu veidu un cēloņu daudzveidību un dažādus veidus, kā tie veido šos būtiskos elementus,' sacīja līdzautors Shing-Chi Leung no Caltech Pasadenā, Kalifornijā. 'Ja mums ir taisnība par šīs supernovas atlieku identitāti, tas būtu tuvākais zināmais piemērs Zemei.'
Atlikumu sauc par Sgr A East, jo tā atrodas netālu Sgr A* , supermasīvais melnais caurums Piena ceļa centrā. Astronomi ir pavadījuši daudz laika, aplūkojot Sgr A*. Pēdējo 20 gadu laikā SMBH attēli fonā ir parādījuši kaut ko dīvainu. Tagad astronomi ir sapratuši, kas tas ir, viņi domā.
Šis pētījuma attēls parāda supernovas paliekas, kas atrodas tuvu SMBH Sgr A*. Sarkanā krāsa ir dati no ļoti lielā masīva radio, un ciāna ir rentgena dati no Chandra. Mazie apļi un taisnstūri ir spilgti punktveida avoti, kas, visticamāk, ir savstarpēji šķērsojošas zvaigznes. Attēla kredīts: Zhou et al, 2021.
“Šīs supernovas paliekas ir daudzu fonā Čandra mūsu galaktikas supermasīvā melnā cauruma attēli, kas uzņemti pēdējo 20 gadu laikā,” sacīja Džijuaņs Li, arī no Naņdzjinas universitātes. 'Mēs beidzot esam noskaidrojuši, kas ir šis objekts un kā tas radās.'
Šie rezultāti ir ļoti interesanti, taču, kā skaidri norāda autori, ir zināma neskaidrība par to rezultātiem. Nenoteiktība izriet no supernovas modelēšanas nenoteiktības. 'Mēs apzināmies, ka mūsu interpretācija par Sgr A East priekšteci ir ļoti atkarīga no esošajiem SN nukleosintēzes modeļiem,' viņi raksta savā secinājumā. Taču to rezultāti palīdzēs tālāk attīstīt šos modeļus. 'No otras puses, labāka izpratne par SN izmešanas masām un telpisko sadalījumu arī palīdz ierobežot SN sprādziena mehānismus.'
NASA Chandra rentgena observatorijai bija galvenā loma šajā pētījumā. Tā ir viena no NASA lielajām observatorijām — satelītu flote, kas darbojas atšķirīgā elektromagnētiskā spektra daļā. Taču Čandra pastāv kopš 1999. gada. Lai gan tā joprojām veicina zinātnes attīstību, autori domā, ka nākotnes rentgenstaru observatorijas un spektrometri palīdzēs mums skaidrāk izprast supernovu daudzveidību.
'Nākamās paaudzes rentgena spektrometri ar augstu spektrālo izšķirtspēju sniegs būtisku ieskatu izsviedes sastāvā un masās ne tikai
Sgr A East, bet arī citi SNR,” secina autori.