Τρίτη, 27 Μαρτίου 2018

Νέος τύπος Υπερκαινοφανών.


Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν εντελώς νέο τύπο βίαιου αστρικού θανάτου...

...που συμβαίνει εξαιρετικά γρήγορα!


Έκρηξη Υπερκαινοφανούς. Εικόνα ΝΑΣΑ

Όταν ένα αστέρι φθάνει στο τέλος λεγόμενης κύριας ακολουθίας του, δηλαδή στο τέλος της ζωής του, καταλήγει να αποχωρεί από το Σύμπαν με ένα  κολοσσιαίο φαινόμενο που ονομάζεται έκρηξη Υπερκαινοφανούς (Σουπερνόβα). Πρόκειται για μια τεραστίων διαστάσεων διαδικασία που συνήθως διαρκεί μήνες. Έτσι, όταν οι αστρονόμοι "συνέλαβαν" μια τέτοια έκρηξη, η οποία διήρκεσε μόλις μερικές εβδομάδες, προβληματίστηκαν και έδωσαν πολύ μεγάλη προσοχή - τελικά, ανακάλυψαν έναν εντελώς νέο τύπο Υπερκαινοφανούς που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν.


Ο Υπερκαινοφανής αυτός ονομάζεται KSN 2015K, στον οποίο η φωτεινότητα του κορυφώθηκε, και στη συνέχεια " ξεθώριασε"  εντελώς σε λιγότερο από ένα μήνα, 10 φορές πιο γρήγορα από άλλους παρόμοιας φωτεινότητας Υπερκαινοφανείς, οι οποίοι συνήθως χρειάζονται μήνες έως ότου ...ξεθωριάσουν.

Σύμφωνα με μια διεθνή ομάδα ερευνητών, η πιο πιθανή εξήγηση είναι ότι το άστρο περιβάλλεται από ένα κέλυφος αερίου και σκόνης, το οποίο ο αστέρας είχε ήδη εκτοξεύσει στο διάστημα- μόνο που έγινε ορατό μετά την εκτόξευση της σκόνης από το κρουστικό κύμα του Υπερκαινοφανούς.


"Ανακαλύψαμε ακόμη έναν άλλο τρόπο που τα αστέρια πεθαίνουν και σκορπίζουν την ύλη τους , θα λέγαμε την επιστρέφουν πίσω στο διάστημα", δήλωσε ο ερευνητής Brad Tucker του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας .

Φαινόμενα όπως αυτά έχουν καταγραφεί και στο παρελθόν. Ονομάζονται ταχέως εξελισσόμενα φωτεινά μεταβατικά φαινόμενα, (fast-evolving luminous transients ή FELTs,) και έχουν προβληματίσει τους αστρονόμους επειδή δεν συμφωνούν με τα παραδοσιακά πρότυπα Υπερκαινοφανών.


Τον Υπερκαινοφανή KSN 2015K " συνέλαβε"  το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ το 2015, το οποίο φωτογράφιζε το φαινόμενο κάθε 30 λεπτά σε όλη του τη διάρκεια του, δίνοντας ένα πρωτοφανές επίπεδο λεπτομέρειας για αυτές τις ιδιότυπες εκρήξεις φωτός.

Σε διάστημα μόλις 2,2 ημερών, η φωτεινότητα του Υπερκαινοφανή KSN 2015K σημείωσε εξαιρετικά μεγάλη ένταση κορυφώνοντας το φαινόμενο, το οποίο συγκριτικά έμοιαζε με τη φωτεινότητα  ενός Υπερκαινοφανούς τύπου Ια - η έκρηξη ενός λευκού νάνου σε δυαδικό σύστημα. Μέσα σε μια εβδομάδα, είχε πέσει στο μισό αυτής της φωτεινότητας, και ξεθώριασε τελείως μόλις σε 25 ημέρες.


Η ομάδα διαπίστωσε ότι η καμπύλη φωτός ταιριάζει με εκείνη ενός Υπερκαινοφανούς μετά την έκρηξη του αστέρα - χωρίς την αναμενόμενη συσσώρευση. Αλλά εάν ένα κέλυφος από υλικό που απορρίφτηκε από τον αστέρα είχε αποκρύψει την θέαση του, αυτό θα εξηγούσε το πως ο Υπερκαινοφανής φάνηκε να συμβαίνει τόσο γρήγορα.

Καθώς τα αστέρια φθάνουν στο τέλος της ζωής τους, μπορούν να αποβάλλουν ένα μεγάλο μέρος της μάζας τους με τη μορφή αερίου και σκόνης στο διάστημα που τα περιβάλλει. Συνήθως, αυτό το υλικό φωτίζεται από το αστέρι, αλλά αν είναι αρκετά πυκνό, θεωρητικά θα μπορούσε να κρύψει το φως του αστεριού.

Φυσικά, αυτό εγείρει τότε το ερώτημα: τι θα μπορούσε να δημιουργήσει τόσο σύντομα ένα τόσο πυκνό κέλυφος ύλης γύρω από ένα ασταθές αστέρι  πριν από το τέλος της ζωής του;

Υπάρχουν αρκετοί πιθανοί υπαίτιοι, αλλά οι Υπερκαινοφανείς Τύπου Ια παράγουν συνήθως μια απίστευτη ποσότητα ραδιενεργού νικελίου. Στην περίπτωση του Υπερκαινοφανή KSN 2015K παρατηρήθηκε πολύ μικρή ποσότητα νικελίου, σαν αποδεικτικό στοιχείο του πόσο ραγδαία ξεθώριασε.


Η πιο πιθανή εξήγηση, λοιπόν, είναι αυτό που είναι γνωστό ως ασυμπτωτικός γίγαντας αστέρας  διακλάδωσης* (asymptotic giant branch star -AGB) - ένας ερυθρός γίγαντας χαμηλής έως ενδιάμεσης μάζας που η φωτεινότητα του αυξάνεται καθώς εκείνος φθάνει στο τέλος της ζωής του. Εάν λοιπόν ο Υπερκαινοφανής KSN 2015K προέκυψε από ένα άστρο το οποίο βρισκόταν στο υψηλότερο ποσοτικό βαθμό της μάζας για αστέρα αυτού του τύπου, με ένα πολύ αργό, άνεμο σκόνης να πνέει γύρω του, αυτό θα μπορούσε να έχει δημιουργήσει το κέλυφος, το κουκούλι αν προτιμάτε, στο οποίο αναφερθήκαμε προηγουμένως. Ωστόσο, οι ερυθροί γίγαντες που δίνουν Υπερκαινοφανείς,  δεν είναι τόσο φωτεινοί όσο οι Υπερκαινοφανείς που προέρχονται από λευκούς νάνους.

Όταν ο πυρήνας του αστέρα κατέρρευσε, η τεράστια ποσότητα κινητικής ενέργειας που παράχθηκε από την έκρηξη μετατράπηκε σε φως όταν συγκρούστηκε με το κέλυφος σκόνης, καταγράφοντας στα μηχανήματα των ερευνητών αυτή την εξαιρετικά φωτεινή κορυφή (peak) στην καμπύλη φωτός.

Περισσότερες παρατηρήσεις θα βοηθήσουν στην επαλήθευση αυτής της υπόθεσης - και τα επερχόμενα τηλεσκόπια, όπως το TESS της NASA, θα είναι σε θέση να εξετάσουν λεπτομερέστερα τα ταχέως εξελισσόμενα φωτεινά μεταβατικά φαινόμενα (FELTs), και θα βοηθήσουν ώστε οι επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για τα προγονικά τους αστέρια.


"Αυτό το έργο αφήνει επίσης μια άλλη κληρονομιά", έγραψε ο αστροφυσικός JJ Eldridge του Πανεπιστημίου του Ώκλαντ σε ένα συνοδευτικό του άρθρο.  

"Αυτό δείχνει ότι οι εξαιρετικά υψηλού ρυθμού παρατηρήσεις του ουρανού θα είναι μια πλούσια περιοχή για μελλοντικές ανακαλύψεις." Για χιλιάδες χρόνια θεωρήσαμε ότι ο ουρανός ήταν αμετάβλητος. Κατόπιν, οι παρατηρήσεις των γαλαξιακών Υπερκαινοφανών οι οποίοι καταγράφηκαν λεπτομερώς σε ιστορικά αρχεία σε όλο τον κόσμο μας έδειξαν ότι ο ουρανός άλλαξε σε ανθρώπινα εκτιμώμενο χρονικό συντελεστή.    

"Τώρα, οι παρατηρήσεις αυτές του Υπερκαινοφανή KSN 2015K έχουν δείξει ότι οι θάνατοι των αστεριών μπορεί να είναι ακόμα πιο γρήγορα από ό,τι πιστεύαμε».


Η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο ιστότοπο Nature Astronomy.  


Από τον MICHELLE STARR



-------------------------------------------------------------------------------------------

*Ο ασυμπτωτικός γίγαντας αστέρας  διακλάδωσης  (AGB) είναι μια περιοχή του διαγράμματος Χέρτζσπρουνγκ-Ράσελ που " κατοικείται"  από εξελιγμένα ψυχρά και φωτεινά αστέρια. Πρόκειται για μια περίοδο της αστρικής εξέλιξης που εμπεριέχει όλα τα αστέρια χαμηλής έως μέσης μάζας (0,6-10 ηλιακές μάζες) στα πρώιμα στάδια της  ζωή τους.
Πηγή: Wikipedia

---------------------------------------------------------------------



Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy