Gjetur: Supernova Më E Fuqishme E Parë Ndonjëherë

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-05-21 22:38

Një shpërthim yjor pothuajse 600 miliard herë më i ndritshëm se dielli shtyn kufijtë e fizikës.

Astronomët kanë hedhur një sy mbi supernovën më të fuqishme të parë ndonjëherë, një yll në një galaktikë miliarda vite drite larg që shpërtheu me një forcë të tillë që ndriçoi për pak kohë rreth 600 miliardë herë më të ndritshëm se Dielli ynë dhe 20 herë më të ndritshëm se të gjithë yjet në Rrugën e Qumështit së bashku. Shpërthimi çliroi 10 herë më shumë energji sesa Dielli do të rrezatojë në 10 miliardë vjet.

Nëse supernova do të ndodhte në galaktikën tonë, ajo do të shihej lehtësisht me sy të lirë edhe gjatë ditës; po të ishte 10 000 vite dritë larg, do të na shfaqej natën aq e ndritshme sa Hëna e gjysmëhënës. Sikur të ishte aq larg sa Sirius, i cili në një distancë prej 8.6 vjet drite është ylli më i ndritshëm në qiellin e natës, ai do të flakëronte lart pothuajse aq fuqishëm sa Dielli. Nëse do të ishte afër Plutonit, do të avullonte Tokën dhe të gjitha botët e tjera në sistemin tonë diellor.

I quajtur ASASSN-15lh, pas sondazhit teleskopik All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) që e zbuloi atë, shpërthimi i përket një klase të "supernovave super të shkëlqyera" të rralla, të cilat mund të shkëlqejnë qindra herë më të ndritshme se shpërthimet yjore që bëjnë zakonisht. Por ASASSN-15lh është rreth tre herë më i ndritshëm se rekordmeni i mëparshëm më i ndritshëm-aq shkëlqyes saqë i afrohet kufijve të asaj që teoricienët besojnë se është e mundur për këto shpërthime të fuqishme kozmike. Gjetjet janë botuar në Science.

"ASASSN-15lh është supernova më e fuqishme e zbuluar në historinë njerëzore," tha autori kryesor Subo Dong, një astronom në Institutin për Astronomi dhe Astrofizikë të Kavli në Universitetin e Pekinit. "Ai siguron një enigmë të shkëlqyeshme - sfidon të gjitha teoritë tona të mëparshme të mekanizmave të shpërthimit dhe burimeve të energjisë të super super dritave."

Gara për spektrat

Zbuluar në qershor 2015 nga teleskopët binjakë ASAS-SN 14 centimetër që operojnë në Cerro Tololo, Kili, supernova sapo u shfaq si një pikë kalimtare e dritës në një imazh dhe nuk u njoh menjëherë si veçanërisht e veçantë. Vetëm pasi disa teleskopë të tjerë u grumbulluan për të siguruar vëzhgime shtesë të rrezatimit të ndritshëm të shpërthimit, u bë e qartë për Dong dhe bashkëpunëtorët e tij se kishin parë diçka që thyej rekord. Sugjerimi i parë erdhi nga një spektër i supernovës i dorëzuar nga teleskopi du-Pont 2.5 metra në Kili shtatë ditë pas zbulimit fillestar. "Kur pamë spektrin, u hutuam", kujton Dong. "Nuk dukej si ndonjë supernova që kishim parë".

Duke punuar me Jose Prieto në Universidad Diego Portales në Kili dhe Kris Stanek, hetuesi bashkë-parimor i ASAS-SN në Universitetin Shtetëror të Ohajos, Dong kuptoi se spektri kurioz mund të përputhej me atë të një supernova tjetër super shkëlqim të vëzhguar në 2010, por vetëm nëse spektri i ri do të kishte janë shtrirë dhe shtrirë në mënyrë të konsiderueshme nga zgjerimi i universit ndërsa përshkonte distanca të mëdha kozmike. Një ndërrim i kuq i lartë do të sugjeronte që supernova kishte ndodhur shumë larg, dhe kështu ishte shumë, shumë e ndritshme.

Konfirmimi i kthesës kërkonte shkuarjen në teleskopë më të mëdhenj për të marrë spektra më të mirë. Pas më shumë se një jave vonesash për shkak të motit të keq dhe problemeve të instrumenteve në vëzhgime të shumta, spektri thelbësor më në fund erdhi nga Teleskopi i Madh i Afrikës së Jugut 10 metra, duke konfirmuar gërvishtjen e Dong dhe duke zbuluar se shpërthimi kishte ndodhur rreth 3.8 miliardë vjet dritë larg Dong e mori lajmin në 2 të mëngjesit në Pekin; duke kuptuar se ai ndoshta sapo kishte gjetur supernovën më të fuqishme të parë ndonjëherë, ai u entuziazmua shumë për të fjetur pjesën tjetër të natës.

I ndritshëm përtej besimit

Inspektimi më i afërt i spektrit zbuloi më shumë detaje rreth ngjarjes, disa prej të cilave treguan për një shpjegim të mundshëm për shkëlqimin e saj ekstrem. ASASSN-15lh nuk ishte thjesht shumë më e ndritshme por edhe shumë më e nxehtë se supernovat e tjera. Ndryshe nga shumica e super super dritave, të cilat kanë tendencë të ndodhin në dritë, galaktikat më të vogla që gjëmojnë nga shpërthimet intensive të formimit të yjeve, ASASSN-15lh duket se ndodhej në një galaktikë edhe më të madhe dhe më të ndritshme se Rruga e Qumështit. Më qartë, ai dukej se ishte i varfër nga hidrogjeni, ndoshta një shenjë që ylli i saj paraardhës kishte hedhur disi guaskën e tij të jashtme me gaz të trashë para se të shpërthente. Për Todd Thompson, një bashkëpunëtor i ASAS-SN në Ohio Ohio, që sugjeroi se fuqia e tij e fortë vinte nga një magnetar, thelbi i dendur, tepër i dendur, me shpejtësi që rrotullohej, i magnetizuar dhe i shembur i një ylli gjigand.

Në këtë skenar, ylli së pari do të duhet të shfryjë shtresat e tij të jashtme të gazit, pasuar nga shembja e bërthamës së tij për të formuar magnetarin dhe supernovën që rezulton. Nëse magnetari i sapoformuar do të rrotullohej mjaft shpejt për të përfunduar një revolucion një herë në çdo milisekondë - një normë që shumica e teoricienëve besojnë se është mezi e mundur - pasi u ngadalësua, ajo do të lëshonte një sasi të madhe energjie përmes një ere të magnetizuar. Nëse era shoqërohet ngushtë me lëndën mbivendosëse që nxirret nga forca shpërthyese e shembjes së yllit, ajo mund të trondisë materialin aq sa të prodhojë shpërthimin e dritës enorme të ASASSN-15lh.

"Pro-të e modelit magnetar janë në thelb se funksionon", thotë Thompson. "Kundërshtimet janë që periudha e rrotullimit dhe efikasiteti i bashkimit duhet të thirren në një maksimum, dhe fusha magnetike duhet të jetë shumë e lartë, por jo jashtë kufijve të vëzhgimit. Kjo është, ajo mezi funksionon.” Nënkuptimi, thotë Thompson, është se nëse modeli magnetar është i vlefshëm, atëherë ASASSN-15lh nuk është vetëm supernova më energjike e parë ndonjëherë - ajo është përfaqësuese e supernovave më energjike që mund të shihen ndonjëherë.

Duke kërkuar për më shumë

Nëse me të vërtetë ASASSN-15lh është supernova më e ndriçuar që mund të bëjë universi, thotë Thompson, ajo dhe supernova të tjera superluminoze mund të jenë të dobishme si fenerë kalibrues, shenja tike në sundimtarin kozmik që përdorin astronomët për të matur distanca të mëdha. Çelësi do të ishte të kërkosh më shumë. "Edhe me një normë 1, 000 herë më të vogël se norma masive normale e supernovës së yjeve, duhet të ketë akoma një që ndodh çdo 10 minuta apo më shumë në universin e dukshëm", thotë Thompson. "Ne duhet t'i gjejmë ato."

Sado tërheqës të jetë modeli magnetar, Dong dyshon se kufizimet e tij të ngushta sugjerojnë nevojën për shpjegime alternative. Mund të jetë, thotë ai, që ASASSN-15lh është thjesht një lloj supernova e prodhuar nga vdekjet e yjeve më të mëdhenj të universit, objekte të kuptuara dobët që mund të jenë qindra herë më masive se Dielli ynë. Yje të tillë mund të jenë aq të rrallë saqë thjesht nuk kemi parë kurrë të vdesë. Nëse ASASSN-15lh është prodhuar në këtë mënyrë, thotë Dong, atëherë astronomët duhet të jenë në gjendje të gjurmojnë një shkulje të ndjeshme në dritën e shkëlqimit të tij të venitur të shkaktuar nga prishja graduale e nikelit radioaktiv me vlerë prej 30 masave diellore.

Ekipi tashmë ka marrë kohë vëzhgimi në Teleskopin Hapësinor Hubble për të vazhduar të shqyrtojë shpërthimin. Një kuptim më i mirë i asaj që e shkaktoi atë së shpejti mund të jetë në dorë ose, paralajmëron Dong, zgjidhja e këtij misteri mund të kërkojë dekada, madje shekuj.

Në ndërkohë, ekipi ASAS-SN shpreson që ky zbulim do të ndihmojë në ngritjen e projektit në fazën e tij të ardhshme: shtimi i një teleskopi tjetër i vogël për të dyfishuar në mënyrë efektive mbulimin e tij të të gjithë qiellit të dukshëm për të kërkuar më shumë supernova. Projekti aktualisht skanon tërë qiellin e dukshëm çdo 2 ose 3 netë. "ASAS-SN është një projekt shumë i lirë", thotë Stanek. "Ne kemi shpenzuar më së shumti." Ne kemi ndërtuar një makinë unike zbulimi, për relativisht pak para. Zbulimet pasuan dhe ne do të vazhdojmë t'i bëjmë ato."