NASA’s Fermi-telescoop detecteert magnetar als bron van monsterlijke supernova

NASA’s Fermi-gammastraaltelescoop heeft mogelijk het eerste bevestigde signaal geïdentificeerd van een superlichtgevende supernova, aangedreven door een magnetar, een neutronenster met buitengewoon intense magnetische velden. De gebeurtenis, genaamd SN 2017egm, vond plaats op een afstand van 440 miljoen lichtjaar en vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang in het begrijpen van een van de meest extreme explosies in het universum. De ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics, maakt een einde aan bijna twintig jaar zoeken naar gammastralingssignalen in Fermi-gegevens.

Een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van Fabio Acero van Centro Nacional van het Franse Pesquisa Científica (CNRS) en Universidade van Paris-Saclay, analyseerde jarenlange observaties om het verband tussen de supernova en de magnetar te bevestigen. De vondst markeert de eerste definitieve detectie van deze aard, hoewel onderzoekers tijdens eerdere zoekopdrachten eerdere aanwijzingen hadden gerapporteerd.

Explosie Mecanismo in superlichte supernova’s

Kerninstorting Supernovas vindt plaats wanneer een massieve ster geen brandstof meer heeft die nodig is om zijn kern in stand te houden. Sem deze energiebron, zorgt de zwaartekracht ervoor dat de kern instort en een gewelddadige explosie veroorzaakt. Onder Dependendo-omstandigheden zou de ineenstorting een neutronenster of een zwart gat kunnen achterlaten, terwijl de rest van de ster de ruimte in wordt geslingerd als een uitdijende wolk van extreem heet gas.

Nos De afgelopen twintig jaar hebben astronomen ongeveer 400 ongewoon krachtige voorbeelden geïdentificeerd die superlumineuze supernova’s worden genoemd. Essas zeldzame explosies kunnen in zichtbaar licht minstens tien keer helderder schijnen dan gewone supernova’s. SN 2017egm, waargenomen in 2017, barst uit in het sterrenstelsel NGC 3191, in het sterrenbeeld Ursa Maior. Mesmo, op ​​een afstand van maar liefst 440 miljoen lichtjaar, blijft een van de dichtstbijzijnde superlumineuze supernova’s die ooit zijn waargenomen na Terra.

In 2024 suggereerden onderzoekers onder leiding van Li Shang van Universidade van Anhui in Hefei, China dat Telescópio van Larga Área van Fermi jaren na de eerste uitbarsting gammastraling van deze gebeurtenis had kunnen detecteren. Essa-observatie maakte de weg vrij voor een diepere analyse van de gegevens die de apparatuur tijdens haar activiteiten verzamelde.

Magnetares: Extreme kosmische motoren

Cientistas heeft lang gedebatteerd over de vraag wat superlichte supernova’s hun buitengewone helderheid geeft. Een van de belangrijkste verklaringen betreft magnetars, neutronensterren met de sterkste magnetische velden die we in het universum kennen. De magnetische velden van Seus kunnen tot 1000 keer intenser zijn dan die van gewone neutronensterren en kunnen vermogens bereiken die ongeveer 10 biljoen keer groter zijn dan die van een koelkastmagneet.

Het onderzoek omvatte een gedetailleerde analyse van zowel zichtbaar licht als gammastralingssignalen van SN 2017egm. De gegevens werden vergeleken met verschillende theoretische modellen ontwikkeld door internationale medewerkers. Eén specifiek model, gemaakt door Indrek Vurm van Universidade van Tartu naar Estônia en Brian Metzger van Universidade van Colômbia naar Nova York, onderzocht hoe straling en deeltjes van een nieuw gevormde magnetar door het puin van de uitdijende supernova bewegen.

Pesquisadores gelooft dat een nieuw gevormde magnetar honderden keren per seconde kan roteren. De ongelooflijke snelheid van Essa genereert een krachtige stroom elektronen en positronen, de antimaterieversies van elektronen. Juntas creëren deze deeltjes een gigantische wolk van hoogenergetisch materiaal dat bekend staat als een magnetarwindnevel.

Leia Tambem

De verklaring van Olise over Braziliaanse spelers lokt massale reacties uit met meer dan 80.000 reacties

Protección Civil stuurt op 28 mei 2026 een noodwaarschuwing naar miljoenen mobiele telefoons als preventieve maatregel

Gezondheidsmonitoring gaat vooruit met Oura Ring 5, 40% kleiner en gericht op hoge bloeddruk en slaapapneu

Processos-generatie van gammastraling en ontsnapping van straling

Dentro van deze nevel kunnen deeltjesinteracties op verschillende manieren gammastraling genereren. Elétrons en positronen kunnen botsen en in gammafotonen veranderen, terwijl gammastraling zelf kan botsen en nieuwe deeltjes kan creëren. Conforme Deze interacties gaan door, een groot deel van de gammastralingsenergie zit vast in het supernova-puin en wordt omgezet in zichtbaar licht met lagere energie, waardoor de explosie uitzonderlijk helder wordt.

Segundo Acero, ongeveer drie maanden na de ineenstorting, terwijl het supernova-puin uitzet en afkoelt, begint gammastraling de ruimte in te lekken. Het magnetarmodel reproduceert het beste de helderheid van de supernova en de aankomsttijd van de gammastraling gedurende de eerste paar maanden. Contudo merken de onderzoekers dat er ruimte is voor verbetering in latere perioden, wanneer zichtbaar licht vrij onregelmatig verdwijnt.

De resultaten suggereren dat aanvullende processen waarschijnlijk de supernova hebben beïnvloed tijdens de lange afname van de helderheid. Estes omvat mogelijk materiaal dat terugvalt naar de magnetar en botsingen tussen de uitdijende schokgolf en materie die door de ster is uitgestoten eeuwen voordat deze explodeerde.

Observações toekomstige en internationale samenwerking

Guillem Martí-Devesa, voorheen onderzoeker bij Universidade van Trieste bij Itália en nu onderzoeker bij Instituto van Ciências Espaciais bij Barcelona, Espanha, coördineerde de zoektocht naar gammastraling naar de zes dichtstbijzijnde superlumineuze supernova’s die werden waargenomen tijdens de eerste 16 jaar van de Fermi-missie. Apenas SN 2017egm toonde bewijs van gammastraling, wat eerdere suggesties bevestigde dat sommige supernovae even helder zouden kunnen zijn in gammastraling als in zichtbaar licht.

De studie onderzocht of toekomstige observatoria soortgelijke gebeurtenissen zouden kunnen detecteren. De onderzoekers ontdekten dat de komende Observatório Cerenkov Telescope Array supernova’s zoals SN 2017egm zou moeten kunnen waarnemen op afstanden tot ongeveer 500 miljoen lichtjaar met ongeveer 50 uur observatietijd.

• Capacidade-detectie: De volgende generatie Telescópio zal supernova’s op grotere afstanden detecteren
• Intensidade van magnetische velden: Magnetares heeft velden die 10 biljoen keer sterker zijn dan gewone magneten
• Brilho relatief: Supernovas superlichte supernova’s schijnen 10 keer helderder dan gewone supernova’s
• Período-studie: Análise besloeg de eerste 16 jaar dat Fermi in bedrijf was
• Descobertas-voorbeelden: Apenas 1 op de 6 nabijgelegen supernovae vertoonde bevestigde gammastralingssignalen

Missão Fermi maakt deel uit van NASA’s netwerk van observatoria die zijn ontworpen om veranderende gebeurtenissen in het universum te volgen en wetenschappers te helpen beter te begrijpen hoe kosmische verschijnselen werken. Toekomstige samenwerking tussen observatoria op de grond en NASA-ruimtetelescopen zal nog meer onthullen over deze gewelddadige stellaire explosies en de extreme objecten die daarin verborgen zijn.

Judy Racusin, plaatsvervangend hoofdwetenschapper voor het Fermi-project bij NASA’s Centro bij Voo Espacial Goddard bij Greenbelt, Maryland, zegt dat het magnetar-kernmotormechanisme dat in de studie wordt beschreven voortbouwt op veel observationele en theoretische vooruitgang in magnetars van de afgelopen twintig jaar. Het observeren van gammastraling van supernova’s zal een nieuwe manier bieden om hun innerlijke mechanismen te onderzoeken en de kennis over deze extreme manifestaties van het universum uit te breiden.