När massiva stjärnor dör, de går in i mörkret. Istället släpper de flesta av deras massa och energi tillsammans med en kraftfull explosion, vilket ger en enorm glödande moln av gas och rester av kärnan av de döda stjärnor. Sådana objekt som kallas supernovor. I juni 2015 på södra halvklotet natthimlen astronomer har upptäckt en supernova, som kunde bildas från sverkhlegkojj typ stjärnor och fick genom detta en mycket imponerande byggnad.
Supernovan, dubbade ASASSN-15lh, enligt observationer av astronomer, 20 gånger starkare än alla tillsammans (100 miljarder) stjärnor i vår galax, vintergatan, vilket gör det till den ljusaste supernova i historien och övervakning av sådana objekt. Hon är två gånger den maximala ljusstyrkan registreras för denna typ av stjärnor.
En döende stjärna, typiskt frigör enorma mängder energi. Men forskarna är övertygade om att denna energi är tillräckligt för bildandet av en sådan ljusa objekt, som ASASSN-15lh. En grupp astronomer under ledning av don Sub från den Kinesiska Institutet för astronomi och astrofysik Kavli namn anser att den ovanligt ljusstark supernova kan bildas från en mycket sällsynt typ av stjärnor, som kallas magnetarer.
När en stjärna dör, dess massa kollapsar in i kärnan. En stor del av det som förstörts i en explosion av en sekund senare, men det återstår fortfarande har en mycket tät massa av neutroner och som kallas en neutronstjärna. Ibland kan dessa neutronstjärnor har en starkare än vanligt magnetiska fält, ca 10 biljoner gånger starkare än Jordens magnetfält. Dessa objekt kallas magnetarer forskare.
Astronomer tidigare funnit och magnetarer. Till exempel, i centrum av vintergatan är flera sådana objekt. Men de tycker alla föremål ASASSN-15lh. De flesta magnetarer har ett lågt varvtal och kör normalt från ett till tio varv per sekund. Men, don och hans kollegor tror att Magnetar i supernova ASASSN-15lh gör tusen varv per sekund. Och detta, bland annat, att begränsa hastigheten för rotation av magnetarer, enligt teoretisk fysik.
Förändringen i fel färger bilder av galaxen innan explosionen ASASSN-15lh tagna med kameran Mörk Energi Kamera (till vänster) och efter födelsen av en supernova som fångas upp av ett globalt nätverk av radioteleskop i Las Cumbres Observatory (höger)
Energin i denna rotation är källan till kraften i en supernova.
“Över tid, star starkare och starkare saktar ner sin rotation på grund av förlusten av sin rotationsenergi. I slutet, denna energiförlust är märkt med den ström av laddade vind som träffar supernova och gör det ännu ljusare, säger Todd Thompson, co-författare av studien från Ohio state University (USA).
För bildandet av ett sådant ljus supernova, som är ASASSN-15lh, vill du att nästan all energi i Magnetar förvandlades till ljus. Sådana fenomen ur ett tekniskt perspektiv är det möjligt, men det händer väldigt sällan och är faktiskt ligger på gränsen av vår kunskap om hur vi i Allmänhet beter sig magnetarer.
“Vi behöver all energi mycket snabbt roterande Magnetar att bilda denna typ av supernova som vi kan observera i detta fall”, säger studie medförfattare Kris Stanek av Ohio state University (USA).
Laget noterar att detta ovanligt sällsynt kombination av omständigheter som är på gränsen till vad som fysik för närvarande vet om magnetarer. Men detta scenario är den mest sannolika förklaringen till den exempellösa ljusstyrka ASASSN-15lh.
Stjärnan, som bildas från supernova ASASSN-15lh, var tvungen att vara mycket omfattande, blå, hot star med en mycket hög rotationshastighet. Mest troligt, det har förlorat sin yttre lager av väte och helium kort efter hans död, eftersom dessa element kunde inte detekteras i en supernova. Genom olika teleskop runt om i världen, forskare genomfört en spektral analys för att ta reda på vilka kemiska ämnen som kan ingå i de återstående stjärnor från moln av gas.
Astronomer är ännu inte säker på, men det är ett antagande som stjärnan från vilken supernova dök upp senare, tillhörde den klass av massiva stjärnor, wolf — Rayet.
“Det finns stjärnor som inte har någon väte eller helium. Många av dessa stjärnor har en mycket hög rotationshastighet. Sådana stjärnor är kallade stjärnor wolf — Rayet. Jag skulle inte utesluta att det tidigare i supernova var bara en av dessa stjärnor. Eftersom dessa stjärnor verkligen är, och vi har hittat en supernova passar denna beskrivning. Det är ovanligt att man inte har helium och väte, det är massiv och har en mycket hög rotationshastighet, säger Stanek.
Supernova ASASSN-15lh är cirka 3,8 till 4 miljarder ljusår. Med andra ord, nu ska vi se en spöklik ljuset från explosionen av en stjärna som hände för miljarder år sedan, när vår planet var en kylning. Ljuset från den nådde Jorden i juni 2015 och upptäcktes först av ett par av teleskop i Chile, som är en del av ett globalt nätverk av teleskop Alla-Sky Automatisk Undersökning för Supernovor, eller förkortat ASA-SN.
Star ASASSN-15lh är en av 180 supernova som har upptäckts av nätverk ASA-SN 2015, och en av 270 stjärnor upptäckte sedan starten av denna övervakning programmet, som började för ungefär två år sedan.
“Detta är verkligen en fantastisk upptäckt. Människor är observationer och studier av supernovor många decennier. Samtidigt våra projekt på bara två år. Men under dessa två år har vi hittat objektet, öppna som var svartsjuk av många forskare som arbetar med frågan om en supernova”, säger Stanek.
Studien av de ljusstarkaste någonsin upptäckte en supernova som snabbt växte till internationella kooperativa ansträngningar. Gick med i projektet för Observatoriet i Chile, Sydafrika och till och med teleskop Swift rymdorganisationen NASA har skickat sin blick till en av de ljusaste källor av ljus i Universum. Alla vill få mer kvalitet på bilder och mer detaljerad spektral analys av upptäckta föremål. I februari 2016 space telescope “Hubble” kommer att ta bilder av den supernova ASASSN-15lh för att hjälpa ett team av forskare för att avgöra hur nära det är till mitten av sin galaxy. Om du tycker att supernova är beläget i den galaktiska kärnan, astronomer kommer att behöva hitta en annan förklaring ljusstyrka ASASSN-15lh, vilket inte motsäger definitionen av samspelet mellan ljus stjärnor med det supertunga svarta hålet i centrum av galaxen. Stanek konstaterar att detta är ett osannolikt scenario, dock inte bör tas bort.
Astronomer ofta kallas supernova short-term händelser. De exploderar, och lyser allt runt omkring, men då börjar sakta blekna bort.
“Det viktigaste är att få en spektral analys av stjärnorna när det är blekning. Med nedläggningen av stjärniga svalnar och blir mer och därmed förlora sin glans”, säger Thompson.
“Som stjärnan blir svalare och därför förlorar sin ljusstyrka, är det möjligt att upptäcka dessa stjärnor blir svårare och svårare, men på samma gång den här händelsen gör du och en bättre titt på vad som finns i sådana stjärnor”.
Detta ger astronomer möjlighet att studera de inre skikten av supernovan, och inte bara på sina yttre gränser.
“Vanligtvis tillgång till denna information är mycket begränsad, så för att nå mitt mycket svårt. Så vi försöker att inte missa sådana möjligheter, förklarar Stanek.
Stanek och Thompson hoppas att denna upptäckt kommer att driva övergripande teoretiska fysiker till revidering av nuvarande modeller för bildandet av magnetarer och sökande efter alternativa möjlig förklaring till en så ovanlig ljusstyrka ASASSN-15lh.
“Det är mycket intressant att se reaktionen hos teoretiker, när sådana extrema händelser står inför med allmänt accepterade teorier och modeller. De är bokstavligen tvungen att leta efter en mer modern förklaring och modeller och drivs av teoretisk fysik till nya gränser,” forskarna notera.