IPTF14hls - IPTF14hls

IPTF14hls
IPTF14hls.png
Supernova iPTF14hls до и после обнаружения
Данные наблюдений
Эпоха J2000[1]      Равноденствие
СозвездиеБольшая Медведица
Прямое восхождение09час 20м 34.30s[1]
Склонение+50° 41′ 46.80″[1]
Видимая величина  (V)17,716 (R)[1]
Астрометрия
Расстояние156,200,000 ПК (509,000,000 лы )[1] ПК
Ссылки на базы данных
SIMBADданные

iPTF14hls необычный сверхновая звезда звезда, которая непрерывно извергалась около 1000 дней, начиная с сентября 2014 г.[2] прежде чем стать остаточная туманность.[3] Ранее он извергался в 1954 году.[4] Ни одна из теорий или предложенных гипотез полностью не объясняет все аспекты объекта.

Наблюдения

Сверхновая 1987A в Большое Магелланово Облако

Звезда iPTF14hls была обнаружена в сентябре 2014 г. Промежуточный Palomar Transient Factory,[5] и впервые он был обнародован в ноябре 2014 г. CRTS обзор[6] как CSS141118: 092034 + 504148.[7] На основании этой информации в январе 2015 года она была подтверждена как взрывающаяся звезда.[8][4] Тогда считалось, что это была единичная сверхновая звезда (Тип II-P ), который потускнел бы примерно через 100 дней, но вместо этого продолжал извержение в течение примерно 1000 дней.[3] при этом яркость колеблется не менее пяти раз.[1] Яркость менялась на 50%,[4] прохождение пяти вершин.[5] Кроме того, вместо того, чтобы остывать со временем, как ожидалось Сверхновая типа II-P, объект поддерживает почти постоянную температуру порядка 5000–6000 К.[1] Проверки фотографий из прошлого показали, что одна из них была сделана в 1954 году, на которой изображен взрыв в том же месте.[4] С 1954 года звезда взрывалась шесть раз.[9]

Главный исследователь[требуется разъяснение ] является Иаир Аркави. Его международная команда использовала спектрометр изображения низкого разрешения (LRIS) на Телескоп Keck I получить спектр галактики-хозяина звезды и Deep Imaging and Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) на Keck II для получения спектров с высоким разрешением самой необычной сверхновой.[10]

Основная галактика iPTF14hls является звездообразующей. карликовая галактика, подразумевая низкое содержание металла, и слабое поглощение линиями железа, наблюдаемое в спектрах сверхновых, согласуются с предшественником низкой металличности.[1] По оценкам исследования, взорвавшаяся звезда была как минимум в 50 раз массивнее Солнца.[11] Исследователи также отмечают, что скорость расширения обломков ниже, чем у любой другой известной сверхновой, в 6 раз, как если бы она взрывалась в замедленном движении. Однако, если бы это было из-за релятивистского замедления времени, тогда спектр был бы сдвинут в красную область в тот же 6 раз, что несовместимо с их наблюдениями.[1] В 2017 году скорость расширения была ограничена примерно 1,000 км / с.[12][13]

Текущие наблюдения

Команда Аркави продолжает наблюдение за объектом в других диапазонах спектр в сотрудничестве с дополнительными международными телескопами и обсерваториями.[14] Эти объекты включают Скандинавский оптический телескоп и НАСА Быстрый космический телескоп, то Космический гамма-телескоп Ферми,[15] в то время как Космический телескоп Хаббла начали снимать локацию в декабре 2017 года.[14][16]

iPTF14hls был постоянным событием в 2018 году, когда примерно через 1000 дней его свет показал резкое падение, но событие осталось видимым,[3] и к ноябрю 2018 г. его спектры стали остаточная туманность.[3] Получено изображение этого последнего этапа с высоким разрешением.[когда? ] с космическим телескопом Хаббла.[3]

Гипотезы

Текущая теория предсказывает, что звезда поглотит весь свой водород при первом взрыве сверхновой, и, в зависимости от начального размера звезды, остатки ядра должны образовать нейтронная звезда или черная дыра.[1][5][4] Однако эти механизмы не могут воспроизвести наблюдаемую кривую блеска с ее очень длинным ярким плато и множеством более ярких пиков.[16][17] Ни одна из гипотез, опубликованных до начала 2018 года - первые три из перечисленных ниже - не могли объяснить продолжающееся присутствие водорода или наблюдаемую энергетику.[18][19] По словам Иэра Аркави, это открытие требует уточнения существующих сценариев взрыва или разработки нового сценария, который может:[1]

  1. производить то же самое спектральные сигнатуры как обычно Сверхновые типа IIP но с замедлением эволюции в 6-10 раз.
  2. дать энергию, чтобы продлить кривая блеска в ~ 6 раз без введения узкополосных спектральных характеристик или сильного радио и рентгеновский снимок выброс, указывающий на околозвездный материал взаимодействие.
  3. дают не менее пяти пиков на кривой блеска.
  4. развязать выведенное формирование линий фотосфера из фотосферы континуума.
  5. поддерживать фотосферную фазу с постоянным градиентом линейной скорости более 600 дней.

Антивещество

Одна из гипотез предполагает сжигание антивещество в звездном ядре;[5] эта гипотеза утверждает, что массивные звезды становятся настолько горячими в своих ядрах, что энергия превращается в материю и антивещество, в результате чего звезда становится чрезвычайно нестабильной и подвергается повторяющимся ярким извержениям в течение нескольких лет.[20] Антивещество в контакте с материей вызовет взрыв, который сдувает внешние слои звезды и оставляет ядро ​​нетронутым; этот процесс может повторяться в течение десятилетий, прежде чем произойдет окончательный большой взрыв и схлопывание черная дыра.[11]

Пульсационная сверхновая с парной нестабильностью

Другая гипотеза - сверхновая с пульсационной парной нестабильностью, массивная звезда, которая может потерять около половины своей массы до того, как начнется серия мощных импульсов.[1][18] В каждом импульсе материал, устремляющийся от звезды, может догнать ранее выброшенный материал, создавая яркие вспышки света при столкновении, имитируя дополнительный взрыв (см. Самозванец сверхновой ). Однако энергия, выделяемая сверхновой iPTF14hls, больше, чем предсказывает теория.[11]

Магнитар

Магнитар модели также могут объяснить многие наблюдаемые особенности, но дают гладкую кривую блеска и могут потребовать изменения напряженности магнитного поля.[19][21]

Шоковое взаимодействие

Дженнифер Эндрюс и Натан Смит выдвинули гипотезу, что наблюдаемый световой спектр является явным признаком ударного взаимодействия выброшенного материала с плотным околозвездным веществом (CSM). Они предположили, что типичная энергия взрыва с "охваченным" или "проглоченным" взаимодействием CSM - как видно в некоторых недавних сверхновых, включая SN 1998S, SN 2009ip, и SN 1993J - может «объяснить своеобразную эволюцию iPTF14hls».[22]

В декабре 2017 года команда, использующая Космический гамма-телескоп Ферми сообщили, что они, возможно, впервые обнаружили в iPTF14hls высокоэнергетическое гамма-излучение сверхновой.[15] Источник гамма-излучения появляется примерно через 300 дней после взрыва iPTF14hls, и его все еще можно наблюдать, но необходимы дополнительные наблюдения, чтобы убедиться, что iPTF14hls является точным источником наблюдаемого гамма-излучения.[15] Если связь между источником гамма-излучения и iPTF14hls реальна, существуют трудности при моделировании его гамма-излучения в рамках ускорения частиц в толчке, вызванном выбросом сверхновой. Эффективность преобразования энергии должна быть очень высокой, поэтому рекомендуется струя (анизотропное излучение) от близкого спутника может быть необходимо для объяснения некоторых наблюдаемых данных.[15] Нет рентгеновский снимок излучения, что затрудняет интерпретацию гамма-излучения.[23]

Обычные форсунки конвертов

Эта гипотеза предполагает сверхновую с общей оболочкой джетов (CEJSN) самозванцы в результате нейтронная звезда товарищ. Он предлагает «новый тип повторяющейся кратковременной вспышки, инициированной нейтронной звездой, входящей в оболочку развившейся массивной звезды, аккреции материала оболочки и последующего запуска струй, которые взаимодействуют с окружающей средой».[24][25] Выброс может достигать скорости 10000 км / с несмотря на то, что он не сверхновая.[24]

Обратное приращение

Одна команда предполагает, что наблюдаемое медленное расширение может быть следствием обратной аккреции, и представила модель.[3][26]

Смотрите также

  • Eta Carinae, массивная звезда, претерпевающая аналогичные извержения

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Arcavi, Iair; и другие. (2017). «Энергичные извержения, ведущие к особому богатому водородом взрыву массивной звезды» (PDF). Природа. 551 (7679): 210–213. arXiv:1711.02671. Bibcode:2017Натура.551..210А. Дои:10.1038 / природа24030. PMID  29120417. S2CID  205260551.
  2. ^ Тасофф, Х. (9 ноября 2017 г.). "Причудливая сверхновая звезда не поддается пониманию". Scientific American. Получено 2010-08-20.
  3. ^ а б c d е ж Sollerman, J .; Taddia, F .; Arcavi, I .; Fremling, C .; Fransson, C .; Burke, J .; Ченко, С.Б .; Андерсен, O .; Андреони, I .; Barbarino, C .; Благородова, Н .; Brink, T. G .; Филиппенко, А. В .; Гал-Ям, А .; Hiramatsu, D .; Хоссейнзаде, G .; Хауэлл, Д. А .; De Jaeger, T .; Lunnan, R .; McCully, C .; Perley, D.A .; Тарталья, Л .; Terreran, G .; Valenti, S .; Ван, X. (2019). «Поздние наблюдения необычной сверхновой типа II iPTF14hls». Астрономия и астрофизика. 621: A30. arXiv:1806.10001. Bibcode:2019A & A ... 621A..30S. Дои:10.1051/0004-6361/201833689. S2CID  119218055.
  4. ^ а б c d е Пол Ринкон (8 ноября 2017 г.). "'Звезда зомби выжила, превратившись в сверхновую ". Новости BBC. Получено 2019-11-11.
  5. ^ а б c d Лиза Гроссман (07.11.2017). «Эта звезда обманула смерть, взрываясь снова и снова». Новости науки. Получено 2019-11-11.
  6. ^ «Обзор CRTS». crts.caltech.edu. Получено 2017-11-15.
  7. ^ «Обнаружение CSS141118: 092034 + 504148». Получено 2019-11-11.
  8. ^ Ли, Вэньсюн; Ван, Сяофэн; Чжан, Тяньмэн (01.01.2015). «Спектроскопическая классификация CSS141118: 092034 + 504148 как сверхновой типа II-P». Телеграмма астронома. 6898: 1. Bibcode:2015АТел.6898 .... 1л.
  9. ^ Джоэл Хруска (10.11.2017). «Астрономы нашли звезду, которая взорвалась шесть раз». Получено 2017-11-26.
  10. ^ «Астрономы открывают звезду, которая не умирает». Обсерватория В. М. Кека. 2017-11-08. Получено 2019-11-11.
  11. ^ а б c «Астрономы открывают звезду, которая не умрет». Астрономия сейчас. 2017-11-07. Получено 2019-11-11.
  12. ^ Милисавлевич, Дан; Маргутти, Рафаэлла (2018). «Своеобразные сверхновые». Обзоры космической науки. 214 (4): 68. arXiv:1805.03655. Bibcode:2018ССРв..214 ... 68М. Дои:10.1007 / s11214-018-0500-у. S2CID  118946200.
  13. ^ Эндрюс, Дженнифер Э .; Смит, Натан (2018). «Сильное околозвездное взаимодействие в пекулярной сверхновой iPTF14hls». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 477 (1): 74. arXiv:1712.00514. Bibcode:2018МНРАС.477 ... 74А. Дои:10.1093 / mnras / sty584. S2CID  119254457.
  14. ^ а б Харрисон Тасофф (2017-11-08). «Причудливая трехлетняя сверхновая звезда бросает вызов нашему пониманию того, как умирают звезды». Космос. Получено 2019-11-11.
  15. ^ а б c d Юань, Цян; Ляо, Нэн-Хуэй; Синь Юй-Лян; Ли, Е; Фань, И-Чжун; Чжан, Бин; Ху, Хун-Бо; Би, Сяо-Цзюнь (2018). "Обнаружение телескопом большой площади Fermi гамма-излучения в направлении сверхновой iPTF14hls". Астрофизический журнал. 854 (2): L18. arXiv:1712.01043. Bibcode:2018ApJ ... 854L..18Y. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aaacc9. S2CID  59932302.
  16. ^ а б Аркави, Иэр (2017). «Какой тип звезды создал единственную в своем роде сверхновую iPTF14hls?». Предложение HST: 15222. Bibcode:2017хст..проп15222А.
  17. ^ Джон Тиммер (2017-11-08). "Ученые по новой сверхновой: на что мы смотрели?". Ars Technica. Получено 2019-11-11.
  18. ^ а б Ян Сэмпл (2017-11-08). "'Звезда-зомби "поражает астрономов тем, что пережила несколько сверхновых". Хранитель. Получено 2019-11-11.
  19. ^ а б Вусли, С. Э. (2018). «Модели необычной сверхновой звезды iPTF14hls». Астрофизический журнал. 863 (1): 105. arXiv:1801.08666. Bibcode:2018ApJ ... 863..105Вт. Дои:10.3847 / 1538-4357 / aad044. S2CID  119412234.
  20. ^ Джейк Паркс (2017-11-09). «Эта звезда стала сверхновой… А потом снова стала сверхновой». Журнал Discovery. Получено 2019-11-11.
  21. ^ Дессарт, Люк (2018). «Модель магнетара для сверхновой сверхновой, богатой водородом iPTF14hls». Астрономия и астрофизика. 610: L10. arXiv:1801.05340. Bibcode:2018A & A ... 610L..10D. Дои:10.1051/0004-6361/201732402. S2CID  119073998.
  22. ^ Эндрюс, Дженнифер Э .; Смит, Натан (2018). «Сильное околозвездное взаимодействие в пекулярной сверхновой iPTF14hls в последнее время». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 477 (1): 74–79. arXiv:1712.00514. Bibcode:2018МНРАС.477 ... 74А. Дои:10.1093 / mnras / sty584. S2CID  119254457.
  23. ^ Юань, Цян; Ляо, Нэн-Хуэй; Синь Юй-Лян; Ли, Е; Фань, И-Чжун; Чжан, Бин; Ху, Хун-Бо; Би, Сяо-Цзюнь (2018). "Ферми Большой Обнаружение с помощью зонального телескопа гамма-излучения со стороны сверхновой iPTF14hls ». Астрофизический журнал. 854 (2): L18. arXiv:1712.01043. Bibcode:2018ApJ ... 854L..18Y. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aaacc9. S2CID  59932302.
  24. ^ а б Гилкис, Авишай; Сокер, Ноам; Каши, Амит (2019). «Самозванцы сверхновых джетов с общей оболочкой (CEJSN), появившиеся в результате спутника нейтронной звезды». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 482 (3): 4233. arXiv:1802.08669. Bibcode:2019МНРАС.482.4233Г. Дои:10.1093 / mnras / sty3008.
  25. ^ Сокер, Ноам; Гилкис, Авишай (2018). «Объяснение iPTF14hls как сверхновой звезды с общей оболочкой». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 475 (1): 1198. arXiv:1711.05180. Bibcode:2018МНРАС.475.1198С. Дои:10.1093 / мнрас / stx3287. S2CID  59330952.
  26. ^ Wang, L.J .; Wang, X. F .; Wang, S. Q .; Dai, Z. G .; Liu, L.D .; Песня, Л. М .; Rui, L.M .; Cano, Z .; Ли Б. (2018). "Резервная модель аккреции необычной сверхновой типа II-P iPTF14hls". Астрофизический журнал. 865 (2): 95. arXiv:1802.03982. Bibcode:2018ApJ ... 865 ... 95 Вт. Дои:10.3847 / 1538-4357 / aadba4. S2CID  118940781.

внешняя ссылка

Координаты: Карта неба 09час 20м 34.30s, +50° 41′ 46.8″