Гамма-телескоп NASA Fermi визначив те, що може бути першим підтвердженим сигналом наднової наднової, що живиться від магнетара, нейтронної зірки з надзвичайно інтенсивними магнітними полями. Подія під назвою SN 2017egm сталася на відстані 440 мільйонів світлових років і є значним прогресом у розумінні одного з найбільш екстремальних вибухів у Всесвіті. Відкриття, опубліковане в журналі Astronomy & Astrophysics, завершує майже 20 років пошуку сигналів гамма-випромінювання в даних Fermi.
Міжнародна група дослідників під керівництвом Fabio Acero з Centro Nacional з французької Pesquisa Científica (CNRS) і Universidade з Paris-Saclay проаналізувала роки спостережень, щоб підтвердити зв’язок між надновою та магнетаром. Знахідка знаменує перше остаточне виявлення такого характеру, хоча дослідники повідомляли про попередні підказки під час попередніх пошуків.
Вибух Mecanismo у наднових зірках надсвіту
Колапс ядра Supernovas відбувається, коли у масивної зірки закінчується паливо, необхідне для підтримки її ядра. Sem це джерело енергії, гравітація змушує ядро руйнуватися та викликати сильний вибух. За умов Dependendo колапс може залишити нейтронну зірку або чорну діру, а решта зірки буде викинуто в космос у вигляді хмари надзвичайно гарячого газу, що розширюється.
Nos За останні 20 років астрономи ідентифікували приблизно 400 надзвичайно потужних прикладів, які називаються надновими. Рідкісні вибухи Essas можуть сяяти принаймні в 10 разів яскравіше у видимому світлі, ніж звичайні наднові. SN 2017egm, який спостерігався у 2017 році, спалахує в галактиці NGC 3191 у сузір’ї Ursa Maior. Mesmo, що знаходиться на відстані 440 мільйонів світлових років від нас, залишається однією з найближчих до Terra наднових, які коли-небудь спостерігалися.
У 2024 році дослідники під керівництвом Li Shang або Universidade або Anhui у Hefei, China припустили, що Telescópio або Larga Área або Fermi могли виявити гамма-промені від цієї події через роки після початкового спалаху. Спостереження Essa проклало шлях для глибшого аналізу даних, накопичених обладнанням під час його роботи.
Magnetares: Екстремальні космічні двигуни
Cientistas довго обговорювали, що надає надновим зорям надзвичайної яскравості. Одне з основних пояснень стосується магнетарів, нейтронних зірок з найсильнішими магнітними полями, відомими у Всесвіті. Магнітні поля Seus можуть бути в 1000 разів інтенсивнішими, ніж у звичайних нейтронних зірок, досягаючи потужності приблизно в 10 трильйонів разів більшої, ніж магніт на холодильник.
Дослідження включало детальний аналіз як видимого світла, так і сигналів гамма-променів від SN 2017egm. Дані порівнювалися з різними теоретичними моделями, розробленими міжнародними співавторами. Одна конкретна модель, створена Indrek Vurm з Universidade з Tartu на Estônia і Brian Metzger з Universidade з Colômbia на Nova York, досліджувала, як випромінювання та частинки з новоутвореного магнітару рухаються крізь уламки наднової, що розширюється.
Pesquisadores вважають, що новоутворений магнетар може обертатися кілька сотень разів кожну секунду. Неймовірна швидкість Essa генерує потужний потік електронів і позитронів, які є версіями електронів з антиматерії. Juntas, ці частинки створюють гігантську хмару високоенергетичного матеріалу, відому як магнетарна туманність вітру.
Генерація гамма-променів Processos і вихід радіації
Dentro цієї туманності взаємодія частинок може генерувати гамма-промені кількома способами. Elétrons і позитрони можуть стикатися і перетворюватися на фотони гамма-випромінювання, а самі гамма-промені можуть стикатися і створювати нові частинки. Conforme ці взаємодії тривають, значна частина енергії гамма-випромінювання затримується всередині уламків наднової та перетворюється у видиме світло меншої енергії, що допомагає зробити вибух надзвичайно яскравим.
Segundo Acero, приблизно через 3 місяці після колапсу, коли уламки наднової розширюються й охолоджуються, гамма-промені починають витікати в космос. Магнетарна модель найкраще відтворює світність наднової та час прибуття її гамма-променів протягом перших кількох місяців. Contudo, дослідники відзначають можливості для вдосконалення в більш пізні періоди, коли видиме світло зникає досить нерегулярно.
Результати показують, що додаткові процеси, ймовірно, вплинули на наднову під час тривалого зниження її яскравості. Estes може містити матеріал, що падає назад до магнітару, і зіткнення між розширюваною ударною хвилею та речовиною, викинутою зіркою за століття до її вибуху.
Observações майбутнє та міжнародна співпраця
Guillem Martí-Devesa, раніше дослідник Universidade Trieste Itália, а тепер дослідник Instituto Ciências Espaciais Barcelona, Espanha, координував гамма-пошук 6 найближчих наднових зірок, які спостерігалися протягом перших 16 років Fermi. місія. Apenas SN 2017egm показала докази гамма-променів, підтверджуючи попередні припущення про те, що деякі наднові можуть бути такими ж яскравими в гамма-променях, як і у видимому світлі.
Дослідження досліджувало, чи зможуть майбутні обсерваторії виявляти подібні події. Дослідники виявили, що майбутній Observatório Cerenkov Telescope Array зможе помічати наднові, такі як SN 2017egm, на відстані приблизно до 500 мільйонів світлових років із приблизно 50 годинами часу спостереження.
- Виявлення Capacidade: Telescópio наступного покоління виявлятиме наднові на більшій відстані
- Intensidade магнітних полів: Magnetares мають поля в 10 трильйонів разів сильніші за звичайні магніти
- Brilho відносний: Supernovas наднові світяться в 10 разів яскравіше звичайних наднових
- Дослідження Período: Análise охопив перші 16 років роботи Fermi
- Попередній перегляд Descobertas: Apenas 1 з 6 найближчих наднових показала підтверджені сигнали гамма-випромінювання
Missão Fermi є частиною мережі обсерваторій NASA, призначених для відстеження мінливих подій у Всесвіті та допомоги вченим краще зрозуміти, як працюють космічні явища. Майбутня співпраця між наземними обсерваторіями та космічними телескопами НАСА розкриє ще більше про ці сильні вибухи зірок і екстремальні об’єкти, приховані в них.
Judy Racusin, заступник головного наукового співробітника проекту Fermi на NASA Centro на Voo Espacial Goddard на Greenbelt, Maryland, каже, що описаний у дослідженні механізм магнітарного ядра базується на багатьох спостереженнях і теоретичних досягненнях у магнетарах за останні 20 років. Спостереження гамма-променів наднових дасть новий спосіб дослідити їхні внутрішні механізми та розширити знання про ці екстремальні прояви Всесвіту.