Astronomik fenomenler ilerledikçe, süpernovalar en büyüleyici ve muhteşemler arasındadır. Bu süreç, belirli türdeki yıldızlar, patladıkları ve dış katmanlarını attıkları ömrünün sonuna ulaştığında gerçekleşir. Nesiller boyu süren çalışmalar sayesinde, gökbilimciler en çok gözlemlenen süpernovaları iki kategoriden birine (Tip I ve Tip II) göre sınıflandırabildi ve her biri için hangi tür yıldızların öncüleri olduğunu belirledi.
Bununla birlikte, bugüne kadar, gökbilimciler hangi tip yıldızın sonunda bir Tip Ic süpernovaya yol açtığını belirleyemediler - bir yıldızın hidrojen ve helyumundan çıkarıldıktan sonra çekirdek çöküşüne maruz kaldığı özel bir sınıf. Ancak, iki gökbilimci ekibinin, Hubble uzay teleskobu, bilim adamları şimdi bu tür süpernovalara neden olan uzun zamandır aranan yıldızı buldular.
Temel olarak, Tip I süpernovaların, beyaz bir cüce ve birbirine yakın yörüngede bulunan bir yıldızdan oluşan ikili sistemlerden kaynaklandığı düşünülmektedir. Zamanla, beyaz cüce, kritik bir kütleye ulaşılana kadar refakatçiden malzeme sifonlamaya başlayacaktır. Aşırı paketlenmiş beyaz cüce daha sonra çekirdek çöküşü yaşar ve inanılmaz derecede parlak bir malzeme ve enerji patlamasıyla patlar.
Çekirdek çöküşünden patlayan büyük yıldızların yaklaşık% 20'sini oluşturan Tip Ic süpernovaları durumunda, yıldız dış hidrojen katmanını ve helyumunun çoğunu kaybetti. Bu yıldızların bilinen en büyük kütlelerden biri olduğuna inanılıyor - en az 30 Güneş kütlesi ile - ve dış katmanlarını döktükten sonra bile parlak kalıyorlar. Bu nedenle, gökbilimcilerin süpernovaya gitmeden önce birini tespit edemedikleri bir gizem olmuştur.
Neyse ki, 2017 yılında, yaklaşık 65 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan sarmal gökada NGC 3938'de bir genç yıldız kümesinin içinde yer alan Tip Ic süpernova gözlendi. İlk keşif Arizona'daki Tenagra Rasathanelerinde gökbilimciler tarafından yapıldı, ancak iki gökbilimci ekibi Hubble kaynağın tam yerini belirlemek için.
Caltech’in Kızılötesi İşleme ve Analiz Merkezi'nde (IPAC) kıdemli bir araştırma bilimcisi olan Schuyler D. Van Dyk liderliğindeki ilk ekip, Haziran 2017'de genç süpernova ile Hubble'ın Geniş Alan Kamera 3 (WFC 3). Daha sonra bu görüntüyü arşivdeki aday projeni bulmak için kullandılar Hubble Aralık 2007'de NGC 3938 çekilmiş fotoğraflar.
California Santa Cruz Üniversitesi'nden Charles Kilpatrick liderliğindeki ikinci ekip, Haziran 2017'de W.M.'deki 10 m teleskoplardan birini kullanarak süpernova'yı kızılötesi görüntülerde gözlemledi. Hawaii Keck Gözlemevi. Ekip daha sonra aynı arşivi analiz etti Hubble olası kaynağı ortaya çıkarmak için Van Dyk’in ekibi olarak fotoğraflar.
Her iki ekip de projenin, muhtemelen NGC 3938’in spiral kollarından birinde bulunan mavi bir süperdev olduğunu gösteren çalışmalar yayınladı. Van Dyk'in yeni bir NASA basın açıklamasında belirttiği gibi, “Bir süpernova Ic'nin iyi niyetli bir progenatörü bulmak, progenitör arayışının büyük bir ödülüdür. Şimdi ilk defa net bir şekilde tespit edilen bir aday nesneye sahibiz. ”
Kilpatrick'in açıkladığı gibi, süpernova (SN 2017ein olarak adlandırıldı) ilk sırada tespit edildiğinde de oldukça şanslıydı:
“Süpernova'nın yakın ve çok parlak olduğu, progenitörlerin bulunmasını kolaylaştırabilecek diğer Tip Ic süpernovalardan yaklaşık 5 ila 10 kat daha parlak olduğu için şanslıydık. Gökbilimciler birçok Tip Ic süpernovası gözlemlediler, ancak hepsi Hubble'ın çözemeyeceği kadar uzak. Gitmek için yakındaki bir galaksideki bu büyük, parlak yıldızlardan birine ihtiyacınız var. Tip Ic süpernovaların çoğu daha az masif ve bu nedenle daha az parlak görünüyor ve bu yüzden onları bulamıyoruz. ”
Progenitör değerlendirmelerine dayanarak, her iki ekip de kaynağın kimliği için iki olasılık sundu. Bir yandan, 45-55 arasında tek bir iri yıldız olabileceğini, çok parlak ve sıcak yanan, kütle çekimsel çöküşten önce dış hidrojen ve helyum katmanlarını yakmasına neden olduğunu öne sürdüler.
İkinci olasılık, projenin 60 ila 80 Güneş kütlesi ve 48 Güneş kütlesi olan bir yıldızdan oluşan devasa bir ikili sistem olmasıydı. Bu senaryoda, daha büyük yıldız, bir süpernova olarak patlamadan önce arkadaşı ve hidrojen ve helyum katmanlarından çıkarıldı.
İkinci olasılık biraz sürpriz oldu, çünkü astronomların mevcut modellere dayanarak bekledikleri şey değildi. Tip I süpernovalara gelince, gökbilimciler ikili sistemlerin, genellikle ana sırasını terk eden ve kırmızı bir dev olacak şekilde genişleyen bir refakatçiye sahip bir nötron yıldızı olan daha düşük kütleli yıldızlardan oluşmasını beklerler.
Bu ailenin keşfi, astronomlar için bir gizemi çözdü. Bir süredir, Tip Ic süpernovalarının hidrojen ve helyumda eksik olduğunu ve neden olduğundan emin olmadıklarını biliyorlardı. Olası açıklamalardan biri, yüklü parçacıkların güçlü rüzgarları ile soyulmuş olmalarıydı. Ancak bununla ilgili hiçbir kanıt bulunamamıştır.
Diğer olasılık, bir yıldızın patlamadan önce dış katmanlarından çıkarıldığı yakın yörüngedeki ikili çiftleri içeriyordu. Ancak bu durumda, malzemeden sıyrılan yıldızın hala Tip Ic süpernova olarak patlayacak kadar büyük olduğunu keşfettiler.
Baltimore'da Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü (STSI) ile araştırmacı ve Van Dyk’in ekibinin bir üyesi olan Ori Fox olarak şunları açıkladı:
“Tip Ic süpernova üretmek için bu iki senaryoyu çözmek, yıldız kütlelerinin doğduklarında nasıl dağıldıklarını ve ikili sistemlerde kaç yıldızın oluştuğunu da içeren yıldız evrimini ve yıldız oluşumunu anlamamızı etkiler. Ve bunlar sadece süpernovaları inceleyen astronomların bilmek istemediği, aynı zamanda tüm astronomların peşinde olduğu sorular. ”
İki ekip, süpernova yaklaşık iki yıl içinde kaybolana kadar ata yıldızının kimliğini doğrulayamayacaklarını da belirtti. Şu anda NASA'ları kullanmayı umuyorlar James Webb Uzay Teleskopu (JWST), projenin hala çok parlak olup olmadığını (beklendiği gibi) görmek ve parlaklık ve kütlesinin daha doğru ölçümlerini yapmak için 2021'de piyasaya sürülmesi planlanıyor.
Bu son keşif, sadece bazı yıldızların ana dizi aşamalarının sonuna ulaştıklarında nasıl davrandıkları hakkındaki bilgilerimizdeki bazı delikleri doldurmakla kalmaz, aynı zamanda gökbilimcilere Evrenimizdeki yıldızların oluşumu ve evrimi hakkında daha fazla bilgi edinme fırsatı da sunar. . Gelecek kuşak teleskoplar önümüzdeki yıllarda piyasaya sürüldüğünde, gökbilimciler bu sorulara hayati öngörüleri kazanmayı umuyorlar.
Van Dyk liderliğindeki “SN 2017ein ve Tip Ic Süpernova Progenitörünün Olası İlk Tanımlaması” başlıklı çalışma Astrofizik Dergisi Haziranda. İkinci çalışma, “Type Ic süpernova 2017ein için potansiyel bir ata”, Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri geçen Ekim ayında.
