Tin Tức

Các nhà thiên văn học Chụp được Sao siêu khổng lồ đỏ Bùng nổ trong Siêu tân tinh khổng lồ – Lần đầu tiên

( caigicungpost.com ) –

Red Supergiant

Ấn tượng của một nghệ sĩ về một ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ vào năm cuối cùng của cuộc đời nó phát ra một đám mây khí hỗn loạn. Điều này cho thấy ít nhất một số ngôi sao trong số này đã trải qua những thay đổi bên trong đáng kể trước khi hình thành siêu tân tinh. Tín dụng: Đài quan sát WM Keck / Adam Makarenko

Các nhà thiên văn học Chụp được Throes Tử thần của Siêu nhân màu đỏ

Nhà nghiên cứu cho biết: “Lần đầu tiên, chúng tôi chứng kiến ​​một ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ phát nổ.

Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học đã ghi lại cảnh kết thúc đầy kịch tính trong cuộc đời của siêu sao đỏ – chứng kiến ​​sự tự hủy diệt nhanh chóng của ngôi sao lớn và cái chết cuối cùng xảy ra trước khi sụp đổ thành siêu tân tinh loại II.

Được dẫn dắt bởi các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Northwesternđại học California, Berkeley (UC Berkeley), nhóm nghiên cứu đã quan sát khối siêu khổng lồ màu đỏ trong suốt 130 ngày qua dẫn đến vụ nổ chết người của nó.

Khám phá này thách thức những ý tưởng trước đây về cách các ngôi sao siêu khổng lồ đỏ phát triển ngay trước khi phát nổ. Các quan sát trước đó cho thấy các siêu khổng lồ đỏ tương đối tĩnh lặng trước khi chết – không có bằng chứng về các vụ phun trào bạo lực hoặc phát ra ánh sáng. Tuy nhiên, các quan sát mới đã phát hiện ra bức xạ sáng từ một siêu khổng lồ màu đỏ vào năm cuối cùng trước khi phát nổ. Điều này cho thấy ít nhất một số ngôi sao trong số này phải trải qua những thay đổi đáng kể trong cấu trúc bên trong của chúng, sau đó dẫn đến các khoảnh khắc phóng khí hỗn loạn trước khi chúng sụp đổ.
Wynn Jacobson-Galán, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Đây là một bước đột phá trong sự hiểu biết của chúng ta về những gì các ngôi sao có khối lượng lớn hoạt động ngay trước khi chúng chết. “Việc phát hiện trực tiếp hoạt động tiền siêu tân tinh trong một ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ chưa từng được quan sát thấy trước đây ở một siêu tân tinh loại II thông thường. Lần đầu tiên, chúng tôi được chứng kiến ​​một ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ phát nổ ”.

Khám phá được công bố hôm nay, ngày 6 tháng 1 năm 2022, trong Tạp chí Vật lý thiên văn.


Sự thể hiện của một nghệ sĩ về một ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ chuyển đổi thành một siêu tân tinh Loại II, phát ra một vụ phun trào bức xạ và khí dữ dội vào hơi thở sắp chết của nó trước khi sụp đổ và phát nổ. Tín dụng: Đài quan sát WM Keck / Adam Makarenko

Mặc dù công việc được tiến hành tại Northwestern, nơi Jacobson-Galán là Nghiên cứu viên Sau đại học của Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF), ông đã chuyển đến UC Berkeley. Các đồng tác giả của Northwestern bao gồm Deanne Coppejans, Charlie Kilpatrick, Giacomo Terreran, Peter Blanchard và Lindsay DeMarchi, tất cả đều là thành viên của Trung tâm Nghiên cứu Liên ngành và Khám phá trong Vật lý Thiên văn (CIERA) của Northwestern.

‘Chúng tôi chưa bao giờ xác nhận hoạt động bạo lực như vậy’

Viện Thiên văn học Pan-STARRS của Đại học Hawaiʻi ở Haleakala, Maui, lần đầu tiên phát hiện ra ngôi sao lớn đã diệt vong vào mùa hè năm 2020 thông qua lượng ánh sáng khổng lồ phát ra từ siêu khổng lồ đỏ. Vài tháng sau, vào mùa thu năm 2020, một siêu tân tinh thắp sáng bầu trời.

Nhóm nghiên cứu đã nhanh chóng chụp được tia sáng cực mạnh và thu được quang phổ đầu tiên của vụ nổ năng lượng, được đặt tên là siêu tân tinh 2020tlf (SN 2020tlf) bằng cách sử dụng Máy quang phổ hình ảnh độ phân giải thấp của Đài quan sát WM Keck ở Maunakea, Hawaiʻi. Dữ liệu cho thấy bằng chứng trực tiếp về vật chất hoàn cảnh dày đặc bao quanh ngôi sao tại thời điểm vụ nổ, có khả năng giống khí mà Pan-STARRS đã chụp ảnh ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ phóng ra dữ dội trước đó vào mùa hè.

Raffaella Margutti, phó giáo sư trợ giảng tại CIERA và là tác giả cao cấp của tờ báo cho biết: “Nó giống như xem một quả bom hẹn giờ tích tắc. “Chúng tôi chưa bao giờ xác nhận hoạt động bạo lực như vậy ở một ngôi sao siêu khổng lồ màu đỏ đang chết dần chết mòn, nơi chúng tôi thấy nó tạo ra phát xạ sáng như vậy, sau đó sụp đổ và bốc cháy, cho đến bây giờ.”

Nhóm nghiên cứu tiếp tục theo dõi SN 2020tlf sau vụ nổ. Dựa trên dữ liệu thu được từ Hình ảnh sâu và Máy quang phổ đa vật thể và Máy đo phổ Echellette hồng ngoại gần của Đài thiên văn Keck, các nhà nghiên cứu đã xác định ngôi sao siêu khổng lồ đỏ tiền thân của SN 2020tlf – nằm trong thiên hà NGC 5731 cách Trái đất khoảng 120 triệu năm ánh sáng – nhiều gấp 10 lần lớn hơn mặt trời.

Khả năng từ xa

Margutti và Jacobson-Galán đã thực hiện hầu hết các nghiên cứu trong thời gian họ ở Northwestern, với Margutti là phó giáo sư vật lý và thiên văn học và là thành viên của CIERA, và Jacobson-Galán là nghiên cứu sinh trong nhóm nghiên cứu của Margutti. Margutti hiện là phó giáo sư thiên văn học và vật lý thiên văn tại UC Berkeley.

Khả năng tiếp cận từ xa của Northwestern tới kính thiên văn của Đài thiên văn Keck là một phần không thể thiếu trong nghiên cứu của họ. Từ khuôn viên Evanston của Đại học, các nhà thiên văn học có thể kết nối với một nhà điều hành kính thiên văn tại chỗ ở Hawaiʻi và chọn vị trí đặt kính thiên văn. Bằng cách bỏ qua việc di chuyển đường dài đến Hawaiʻi, các nhà thiên văn học tiết kiệm được thời gian quan sát quý giá – thường bắt gặp các sự kiện thoáng qua như sao băng, có thể nhanh chóng bùng phát và sau đó nhanh chóng biến mất.

Vicky Kalogera, Giáo sư Vật lý tại Đại học Daniel I. Linzer, Đại học Xuất sắc, cho biết: “Khám phá quan trọng về siêu tân tinh màu đỏ này là một dấu hiệu mạnh mẽ nữa cho thấy tầm quan trọng của việc đầu tư của Northwestern trong việc tiếp cận các cơ sở kính thiên văn tư nhân hàng đầu, bao gồm cả Đài quan sát Keck. Thiên văn học tại Đại học Khoa học và Nghệ thuật Weinberg của Tây Bắc và giám đốc CIERA. “Kính thiên văn Keck, hiện là kính thiên văn tốt nhất trên hành tinh của chúng ta, cho phép duy nhất những tiến bộ khoa học tầm cỡ này như các nhà nghiên cứu của CIERA đã chỉ ra kể từ khi hợp tác Keck của chúng tôi bắt đầu chỉ vài năm trước.”

Margutti, Jacobson-Galán và các đồng tác giả ở Tây Bắc của họ là thành viên của Thí nghiệm Siêu tân tinh Trẻ, sử dụng kính viễn vọng Pan-STARRS để bắt các siêu tân tinh ngay sau khi chúng phát nổ.

Jacobson-Galán nói: “Tôi vui mừng nhất bởi tất cả những ‘ẩn số’ mới đã được mở khóa bởi khám phá này. “Việc phát hiện thêm các sự kiện như SN 2020tlf sẽ tác động đáng kể đến cách chúng ta xác định những tháng cuối cùng của quá trình tiến hóa sao, hợp nhất các nhà quan sát và nhà lý thuyết trong nhiệm vụ giải quyết bí ẩn về cách các ngôi sao lớn trải qua những khoảnh khắc cuối cùng của cuộc đời chúng.”

Tham khảo: “Những khoảnh khắc cuối cùng. I. Phát thải tiền, lạm phát phong bì và tổn thất khối lượng tăng cường trước siêu tân tinh phát sáng loại II 2020tlf ”của WV Jacobson-Galán, L. Dessart, DO Jones, R. Margutti, DL Coppejans, G. Dimitriadis, RJ Foley, CD Kilpatrick, DJ Matthews, S. Rest, G. Terreran, PD Aleo, K. Auchettl, PK Blanchard, DA Coulter, KW Davis, TJL de Boer, L. DeMarchi, MR Drout, N. Earl, A. Gagliano, C. Gall, J. Hjorth, ME Huber, AL Ibik, D. Milisavljevic, Y.-C. Pan, A. Rest, R. Ridden-Harper, C. Rojas-Bravo, MR Siebert, KW Smith, K. Taggart, S. Tinyanont, Q. Wang và Y. Zenati, ngày 6 tháng 1 năm 2022, Tạp chí Vật lý thiên văn.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac3f3a

Nghiên cứu, “Khoảnh khắc cuối cùng I: Phát xạ tiền đề, lạm phát đường bao và tổn thất khối lượng tăng cường trước siêu tân tinh loại II phát sáng 2020tlf”, được hỗ trợ bởi NASA, Quỹ Khoa học Quốc gia, Quỹ Heising-Simons, Viện Nghiên cứu Tiên tiến Canada, Quỹ Alfred P. Sloan và VILLUM FONDEN.

Bạn cũng có thể thích
Menu