초신성

천문학자들은 별이 블랙홀로 직접 붕괴하는 것을 보았을 것입니다.

2024

천문학의 기본적인 자명한 것 중 하나는 무거운 별이 수명을 다하면 쾅하는 소리와 함께 사라진다는 것입니다. NS 큰 하나. 초신성.

이 거대한 폭발은 별의 중심핵에 있는 핵연료가 고갈될 때 촉발됩니다. 핵은 심장 박동에 붕괴되고, 그 붕괴에서 생성된 에너지는 너무 커서 외부 층을 날려 버립니다. 이 폭발은 너무 거대하여 은하계 전체를 능가할 수 있습니다! 그 동안 붕괴된 핵은 이국적인 중성자별을 형성하거나 블랙홀 속으로 스스로를 압축할 수도 있습니다.

이제 몇 단계를 건너뛰었지만 일반적인 그림입니다. 질량이 큰 별과 초신성에 관한 나의 단기 집중 천문학 에피소드 ). 블랙홀을 원한다면 거대한 별을 날려버려야 합니다.

제외하고, 아마 . 별이 초신성 부분을 우회할 수 있는 허점이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 폭발 없이 바로 블랙홀로 붕괴됩니다. 약간의 에너지가 방출되지만 초신성에 비하면 많지 않습니다. 결국 당신이 얻는 것은 지금-알고-잇-이-없는 상황입니다. 별이 거기에 있다가 갑자기 ... 그것 아니다 .

당신의 전 남자 친구가 친구를 원하고 그것이 좋은 징조입니다.

실패한 초신성에 대한 아이디어는 흥미로운 이론적인 천체물리학적 문제이며, 한 과학자는 현재 한동안 연구해 왔습니다. 그러나 새롭고 흥미로운 발전이 있었습니다. 천문학자들은 이제 그들이 하나를 보았다고 생각합니다!

확대

지난 세기에 10개의 초신성을 호스팅한 정면 나선 은하 NGC 6946. N6946-BH1은 폭발하지 않았기 때문에 주석이 없습니다. 신용 거래: 데미안 피치

문제의 별은 N6946-BH1이라고 하며 실패한 초신성을 찾기 위해 특별히 설계된 매우 멋진 조사에서 발견되었습니다. 사용 대형 쌍안 망원경 애리조나에서는 지구에서 약 3천만 광년 이내에 있는 27개의 은하가 계속해서 관찰되었습니다. 각 이미지는 과도 현상, 즉 밝기가 변경된 개체를 찾기 위해 다른 이미지와 열심히 비교했습니다. 다소 엄격한 기준을 사용해도 수천 개의 별이 발견되었습니다. 별의 밝기는 여러 가지 이유로 변경되지만 대부분은 초신성으로 인해 발생하거나 이 경우에는 초신성이 되지 않기 때문입니다.

결국 흥미로운 물체의 수는 15개로 줄어들었습니다. 그 중 6개는 평범한 폭발하는 별인 것으로 밝혀졌습니다(만약 수십억 톤의 별이 거대한 폭발이 빛의 속도는 호흠이라고 할 수 있지만, 그 중 9개가 더 흥미로운 것으로 밝혀졌습니다.

이 중 하나를 제외하고는 두 개의 별이 합쳐지는 것과 같이 매우 큰(매우 아름다운) 분출을 일으킬 수 있지만 다시 한 번 거대한 별이 죽는 결과에는 미치지 못하는 비정상적인 사건일 가능성이 높습니다. 모든 것이 끝나고 7년 동안 27개의 은하를 검색한 후 N6946-BH1이라는 하나의 천체만 남았습니다.

초기 이미지에서 별은 약 2천만 광년 떨어져 있는 아름다운 정면 나선 은하인 NGC 6946 은하에서 분명히 볼 수 있습니다. 하나는 올해에만 본 것입니다). 그런 다음 이후 이미지에서는 사라졌습니다. 좋다, 다 쓴 : 사라졌다. 똥.

확대

이제 보셨군요... 별 N6946-BH1은 초기 2007년 허블 이미지(왼쪽)에서 볼 수 있지만 2015년(오른쪽)에 사라졌습니다. 신용 거래: NASA / ESA / C. 연인(OSU)

그것이 초신성으로 폭발했다면 이미지에서 보았을 것입니다. 대신, 2009년에는 잠시 약간 밝아져 태양보다 약 백만 배 더 밝게 빛났습니다. 그런 다음 그것은 너무 어두워져서 2015년까지 이전 밝기의 약 2%에 불과했습니다(즉, 붕괴 전). 그리고 그렇습니다. 인간의 관점에서 태양의 광도는 백만 배 끔찍할 정도로 밝습니다. 그러나 초신성의 관점에서 보면, 거의 언급할 가치가 없습니다. 전형적인 것은 많은 것을 빛낼 것입니다 수십억 태양보다 몇 배 더 밝다! 그래서 이것은 기껏해야 약간의 팝이었습니다.

그렇다면 그것이 일종의 이상한 초신성, 아마도 호스트 은하의 많은 먼지에 의해 가려진 것이 아니라는 것을 어떻게 알 수 있습니까? 이 물질은 어둡고 불투명하며 일반 초신성에서도 빛을 완전히 차단할 수 있습니다. 스피처 우주 망원경을 사용한 후속 관측은 적외선이 먼지를 뚫을 수 있기 때문에 밝혀야 합니다. Spitzer는 이벤트에서 태양 광도의 약 2000-3000배에 달하는 IR 광선을 보았습니다. 다시 말하지만, 그것은 많이 있지만 초신성에서 기대할 수 있는 것과는 거리가 멀다. 별의 합병조차도 그 이상을 생산할 것입니다.

남은 것은 천문학자들이 줄곧 찾던 것, 즉 실패한 초신성인 것 같습니다.

사실이라면 이것은 매우 흥미롭습니다. 왜요? 물리학 때문입니다.

NASA/Goddard Spaceflight Center 비디오는 별이 어떻게 블랙홀로 직접 붕괴될 수 있는지 설명합니다.

f *** ing 세계 등급의 끝

폭발하려면 거대한 별이 필요합니다. 시간이 지남에 따라 연속적으로 더 무거운 요소를 융합하려면 코어에 충분한 압력이 있어야 합니다. 첫째, 수소는 헬륨으로 융합됩니다. 그런 다음 그것이 다 떨어지면 헬륨이 탄소로 융합되는 식으로 핵이 철을 형성할 때까지 계속됩니다. 철이 융합되면 에너지를 방출하지 않습니다. 그것을 흡수합니다. 그것은 별을 지탱하는 핵융합 에너지의 방출이기 때문에 큰 문제입니다(뜨거운 공기가 풍선을 팽창시키는 것과 유사한 방식으로). 별이 철을 융합하려고 하면 핵이 붕괴됩니다. 핵의 질량이 태양 질량의 약 2.8배에 달하는 경우, 중성자별 , 하지만 더 많은 경우 블랙홀을 형성한다 .

그리고 일반적으로 어느 쪽이든 코어 붕괴는 외층의 초신성을 촉발합니다. 카붐 .

그러나 이것이 재미있어지는 곳입니다. 항상 그런 것은 아닙니다. 코어 질량 범위에 대해 이론적인 계산에 따르면 폭발이 멈출 수 있습니다. 바깥 쪽 레이어는 괜찮은 킥을 얻지 만 큰 것은 아닙니다. 그것들은 폭발하지만, 그것은 초신성의 자유로운 폭력보다 더 부드러운 사건입니다.

그것은 실제로 많은 요인에 달려 있지만 전체 별 질량이 태양의 약 25배일 때 발생하는 경향이 있습니다. N6946-BH1의 관측 결과를 보면, 그 질량은 대략 그 질량입니다.

그리고 더 있습니다. 우리는 은하계에서 많은 고질량 별이 탄생하는 것을 볼 수 있지만, 그것들을 모두 설명할 만큼 초신성은 충분하지 않습니다. 이는 실패한 초신성이 비교적 자주 발생한다는 것을 의미합니다.

또한 중성자별과 블랙홀의 질량을 보면 그 사이에 간격이 있음을 알 수 있습니다. 가장 낮은 질량의 블랙홀은 여전히 가장 높은 질량의 중성자별보다 훨씬 더 무겁습니다. 이 모든 조밀한 천체가 일반 초신성으로 형성된다면 순조로운 전이가 있을 것으로 예상할 수 있습니다. 그것은 초신성에서 별의 많은 물질이 여전히 핵 근처에 남아 있고 새로 형성된 중성자 별에 떨어질 수 있기 때문입니다. 충분하다면 중성자별은 붕괴되어 저질량 블랙홀을 형성합니다. 따라서 하한 질량 한계에서 많은 블랙홀을 볼 것으로 예상할 수 있습니다. 하지만 우리는 그렇지 않습니다.

아, 하지만 실패한 초신성 시나리오에는 더 남은 재료 - 모든 외부 레이어를 날려 버릴 충분한 에너지가 없었습니다. 이것은 다시 충돌하여 중성자별에 질량을 추가하여 훨씬 더 거대한 블랙홀을 만듭니다. 따라서 실제로 실패한 초신성의 존재는 많은 다른 현상을 설명합니다.

그리고 이제 우리는 하나를 보았을 것입니다! 그러나 더 많은 관찰이 좋을 것입니다. 예를 들어, 새로 형성된 블랙홀은 물질이 에 떨어지기 전에 가열되기 때문에 많은 X선을 방출해야 합니다. 우리가 그 엑스레이를 본다면 우리가 보고 있는 것을 이해하는 데 큰 도움이 될 것입니다.

그리고 다시, 이것은 우리가 본 첫 번째 것입니다. 초신성의 수를 감안할 때 ~이었다 조사에서 발견된, 그것은 모든 고질량 별 사망의 14%와 같은 무언가가 실패한 초신성을 초래한다는 것을 의미합니다. 그렇다면 이러한 이벤트를 찾기 위해 하늘을 더 많이 볼 필요가 있습니다. 초신성은 문자 그대로 우리 존재에 필수적인 요소인 철, 칼슘 등을 만들고 분배합니다. 그들이 없었다면 당신과 나는 문자 그대로 존재하지 않았을 것입니다.