mayo 17, 2021

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Obtuve un nuevo remanente de supernova de la explosión de la estrella enana blanca

Los astrónomos han descubierto los restos de un tipo raro de explosión de supernova. Es un tipo de supernova IX y es el resultado de la explosión de una enana blanca. Estas son supernovas relativamente raras y los astrónomos creen que son responsables de crear muchos componentes más pesados.

Se han encontrado en otras galaxias antes, pero esta es la primera vez que ven una en la Vía Láctea.

Según un nuevo estudio, el objeto es un tipo de supernova IX, una enana blanca en explosión que ayuda a sembrar el universo. Su nombre es Sgr A East.

El título del artículo es “Empuje químico en Sgr A East: evidencia de un residuo de supernova de tipo Iax. ”Ping Zhao de la Universidad de Nanjing en China y es el profesor principal de la Universidad de Amsterdam. El artículo se publicará en la revista Astronomy.

Cuando pensamos en supernovas, tendemos a pensar en estrellas mucho más grandes que nuestro sol, que explotan cuando sus núcleos colapsan. Pero es un tipo de supernova. Otro tipo es la enana blanca, que recibe material de un compañero antes de que explote. Se llaman supernovas de tipo IA y se conocen Velas estándar Porque son indicadores fiables de distancia cósmica.

Un tipo de supernova IA ocurre hasta que una enana blanca explota desde una subestrella más allá del rango de Chandrasekhar. Crédito: NASA / CXC / M. Weiss

Pero hay un subgrupo de supernovas de tipo IA llamado Tipo Iox. La diferencia entre los dos está en la velocidad de la explosión termonuclear. En un tipo de hielo, los astrónomos creen que la explosión se mueve lentamente a través de la estrella, desencadenando un conjunto de elementos más pesados. Debido a que la onda de erupción se mueve tan lentamente, las erupciones son débiles y forman componentes de diferentes tamaños que una supernova de tipo IA.

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UN Comunicado de prensaEl escritor principal Zhao dijo: “Aunque hemos encontrado supernovas de Tipo Ix en otras galaxias, todavía no hemos identificado evidencia de una en la Vía Láctea. Este descubrimiento es importante para entender las innumerables formas en que explotan las enanas blancas. “

Las supernovas de tipo IX son miembros importantes de la familia de las supernovas debido a la forma en que forman sus componentes. Cuando explotan, forman elementos como níquel, cromo y hierro.

El equipo utilizó el Laboratorio de rayos X Lunar para ver Sgr A East durante 35 días. Los datos de rayos X revelaron una pila anormal de elementos diferentes de las supernovas de tipo Ia. Los datos coincidieron bien con los modelos de supernovas de Tipo Ix.

Este número de estudios presenta espectroscopía de rayos X lunares de varios componentes generados en una explosión de supernova.  Muestra las líneas de emisión de S, Ar, Ca, Fe y Ni.  El mejor ajuste para los datos es un tipo de supernova IX, que es pura remoción turbulenta, fenómeno de baja energía y baja velocidad.  Crédito de la imagen: Zhao et al., 2021.
Este número de estudios presenta espectroscopía de rayos X lunares de varios componentes generados en una explosión de supernova. Muestra las líneas de emisión de S, Ar, Ca, Fe y Ni. El mejor ajuste para los datos es un tipo de supernova IX, que es pura remoción turbulenta, fenómeno de baja energía y baja velocidad. Crédito de la imagen: Zhao et al., 2021.

Los astrónomos creen que el tipo Iax es diferente de otras supernovas enanas blancas. Pero el comienzo del tipo Ia es con la misma situación inicial: un sistema estelar binario cercano.

¿Qué hacen las estrellas hasta que los dos asteriscos binarios forman el más grande de la secuencia principal? Se convierte en una gigante roja, y luego las dos estrellas comparten un sobre común, reduciendo así sus órbitas. El gigante rojo vierte su masa en el espacio hasta que la fusión se detiene y sale una enana blanca. En ese momento, la estrella era una enana blanca de carbono / oxígeno.

Ahora es el turno de la próxima estrella. Eventualmente se desarrolla a partir de la línea principal y también se convierte en una gigante roja. Pero esta vez, las cosas son un poco diferentes. Cuando pierda masa, ese gas se unirá a su compañera enana blanca. A partir de ahí, los detalles exactos de lo que sucede a continuación no están claros. La enana blanca de alguna manera levanta suficiente materia para elevar su masa por encima del límite de Chandrasekhar, lo que nuevamente desencadena la fusión.

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El grupo detrás de este estudio es un Eliminación turbulenta pura (PDT) Los brotes parecen exacerbarse durante este tiempo. En un PTD, la velocidad de fusión es más lenta y la producción de energía es menor en comparación con las supernovas de tipo Ia convencionales.

Este número de estudios compara muestras para remoción turbulenta pura (DPT) con las observaciones de Sgr A East.  Los profesores se dieron cuenta "Tarifas [(Cr, Mn,
Ni)/Fe] Lo que se ve en Sgr A East está bien ilustrado por los modelos PTD5 y PTD5.5, es decir, explosiones de WD con densidades de 5 y 5,5 × 109 g cm3 3. Crédito de la imagen: Jaw et al., 2021.
Este número de estudios compara muestras para remoción turbulenta pura (DPT) con las observaciones de Sgr A East. Autores “Tarifas [(Cr, Mn,
Ni)/Fe] Lo que se ve en Sgr A East está bien ilustrado por los modelos PTD5 y PTD5.5, es decir, explosiones de WD con densidades de 5 y 5,5 × 109 g cm3 3. Crédito de la imagen: Jaw et al., 2021.

A través de su espectroscopía de rayos X, Chandra descubrió que los componentes generados por SN eran diferentes de los producidos por la supernova del colapso del núcleo. Fe y relaciones grandes de Mn / Fe y Ni / Fe tenían una relación más baja de componentes de masa intermedia. Es una señal de que están mirando los restos de un tipo de supernova IX.

Shing-si Leung, coautor de Caltech en Pasadena, California, dijo: “Esta conclusión muestra la diversidad de los tipos y causas de las erupciones de enanas blancas y las diferentes formas en que forman estos elementos esenciales”.

El resto del lugar se llama Sgr A East porque su ubicación es cercana Sgr A *, El milagroso agujero negro en el centro de la Vía Láctea. Los astrónomos pasaron mucho tiempo mirando a Sgr A *. Durante los últimos 20 años, las películas de SMBH han mostrado algo de interés en el fondo. Ahora que los astrónomos han descubierto qué es, piensan.

Esta figura del estudio muestra remanentes de supernova cerca de SMBH Sgr A *.  El rojo son datos de la mayor variedad de radio y Xian son datos de rayos X de la luna.  Los círculos y rectángulos pequeños son fuentes puntuales brillantes, a menudo estrellas intrusas.  Crédito de la imagen: Zhao et al., 2021.
Esta figura del estudio muestra remanentes de supernova cerca de SMBH Sgr A *. El rojo son datos de la mayor variedad de radio y Xian son datos de rayos X de la luna. Los círculos y rectángulos pequeños son fuentes puntuales brillantes, a menudo estrellas intrusas. Crédito de la imagen: Zhao et al., 2021.

“Este remanente de supernova está en el fondo de muchos Chandra Imágenes del asombroso agujero negro de nuestra galaxia tomadas durante los últimos 20 años ”, dijo Juan Li de la Universidad de Nanjing. “Finalmente pudimos haber hecho lo que esto significa y cómo llegó a ser”.

Estos resultados son muy interesantes, pero existen algunas incertidumbres en torno a sus resultados, como claramente señalan los autores. La incertidumbre surge de la incertidumbre del modelado de supernovas. “Sabemos que nuestra interpretación del precursor de la levadura SGR A depende de los modelos de nucleosíntesis SN existentes”, concluyen. Pero sus resultados ayudarán a construir esos modelos aún más. “Por otro lado, una mejor comprensión de las masas de eyección de SN y la distribución espacial ayuda a controlar los mecanismos de erupción de SN”.

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El laboratorio de rayos X Chandra de la NASA jugó un papel clave en este estudio. Es uno de los laboratorios más grandes de la NASA, cada uno operando en un área diferente del espectro electromagnético. Pero Chandra ha existido desde 1999. Si bien esto puede contribuir aún más a los avances científicos, los autores esperan que los futuros laboratorios de rayos X y espectrómetros ayuden a comprender mejor varias supernovas.

“Los espectrómetros de rayos X de próxima generación con alta resolución espectral brindan información crítica sobre la composición y las masas de la eyaculación
Sgr A East pero otros SNR “.

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