NASAs Fermi-teleskop oppdager magnetar som kilde til monstrøs supernova

NASAs Fermi gammastråleteleskop har identifisert det som kan være det første bekreftede signalet til en superluminous supernova drevet av en magnetar, en nøytronstjerne med ekstraordinært intense magnetiske felt. Hendelsen, kalt SN 2017egm, fant sted 440 millioner lysår unna og representerer et betydelig fremskritt i å forstå en av de mest ekstreme eksplosjonene i universet. Oppdagelsen, publisert i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics, avslutter nesten to tiår med søk etter gammastrålesignaler i Fermi-data.

Et internasjonalt team av forskere, ledet av Fabio Acero av Centro Nacional fra franske Pesquisa Científica (CNRS) og Universidade av Paris-Saclay, analyserte år med observasjoner for å bekrefte koblingen mellom supernovaen og magnetaren. Funnet markerer den første definitive oppdagelsen av denne arten, selv om forskere hadde rapportert tidligere ledetråder under tidligere søk.

Eksplosjon Mecanismo i superluminous supernovaer

Kjernekollaps Supernovas oppstår når en massiv stjerne går tom for drivstoffet som trengs for å opprettholde kjernen. Sem denne energikilden, tyngdekraften får kjernen til å kollapse og utløse en voldsom eksplosjon. Under Dependendo-forhold kan kollapsen etterlate en nøytronstjerne eller et sort hull, mens resten av stjernen kastes ut i verdensrommet som en ekspanderende sky av ekstremt varm gass.

Nos I løpet av de siste 20 årene har astronomer identifisert omtrent 400 uvanlig kraftige eksempler kalt superluminous supernovaer. Essas sjeldne eksplosjoner kan skinne minst 10 ganger sterkere i synlig lys enn vanlige supernovaer. SN 2017egm, observert i 2017, bryter ut i galaksen NGC 3191, i stjernebildet Ursa Maior. Mesmo på hele 440 millioner lysår unna, er fortsatt en av de nærmeste superluminous supernovaene som noen gang er observert til Terra.

I 2024 antydet forskere ledet av Li Shang av Universidade av Anhui i Hefei, China, at Telescópio av Larga Área av Fermi kunne ha oppdaget gammastråler etter første burst år etter denne hendelsen. Essa-observasjon banet vei for dypere analyse av dataene akkumulert av utstyret gjennom hele operasjonen.

Magnetares: Ekstreme kosmiske motorer

Cientistas har lenge diskutert hva som gir superluminous supernovaer deres ekstraordinære lysstyrke. En av hovedforklaringene involverer magnetarer, nøytronstjerner med de sterkeste magnetfeltene som er kjent i universet. Seus magnetiske felt kan være opptil 1000 ganger mer intense enn vanlige nøytronstjerner, og når krafter som er omtrent 10 billioner ganger større enn en kjøleskapsmagnet.

Forskningen involverte detaljert analyse av både synlig lys og gammastrålesignaler fra SN 2017egm. Dataene ble sammenlignet med ulike teoretiske modeller utviklet av internasjonale samarbeidspartnere. En spesifikk modell, skapt av Indrek Vurm fra Universidade fra Tartu til Estônia og Brian Metzger fra Universidade fra Colômbia til Nova York, undersøkte hvordan stråling og partikler fra en nydannet supermagnet beveger seg gjennom de ekspanderende supermagnetene.

Pesquisadores mener at en nydannet magnetar kan rotere flere hundre ganger hvert sekund. Essas utrolige hastighet genererer en kraftig strøm av elektroner og positroner, som er antimaterieversjonene av elektroner. Juntas, disse partiklene skaper en gigantisk sky av høyenergimateriale kjent som en magnetarvindtåke.

Leia Tambem

Olises uttalelse om brasilianske spillere vekker massiv reaksjon med mer enn 80 tusen kommentarer

Protección Civil sender nødvarsel til millioner av mobiltelefoner 28. mai 2026 som et forebyggende tiltak

Helseovervåkingen går videre med Oura Ring 5, 40 % mindre og fokusert på hypertensjon og søvnapné

Processos generering av gammastråler og rømming av stråling

Dentro av denne tåken kan partikkelinteraksjoner generere gammastråler på flere måter. Elétrons og positroner kan kollidere og bli til gammastrålefotoner, mens gammastråler i seg selv kan kollidere og skape nye partikler. Conforme disse interaksjonene fortsetter, mye av gammastråleenergien er fanget inne i supernovaavfallet og omdannes til synlig lys med lavere energi, noe som bidrar til å gjøre eksplosjonen eksepsjonelt lyssterk.

Segundo Acero, omtrent 3 måneder etter kollapsen, mens supernovaavfallet utvides og avkjøles, begynner gammastråler å lekke ut i verdensrommet. Magnetmodellen gjengir best supernovaens lysstyrke og ankomsttiden til dens gammastråler i løpet av de første månedene. Contudo, konstaterer forskerne rom for forbedring i senere perioder, når synlig lys forsvinner ganske uregelmessig.

Resultatene tyder på at ytterligere prosesser sannsynligvis påvirket supernovaen under dens lange nedgang i lysstyrke. Estes kan inkludere materiale som faller tilbake mot magnetaren og kollisjoner mellom den ekspanderende sjokkbølgen og materie som ble kastet ut av stjernen århundrer før den eksploderte.

Observações fremtidig og internasjonalt samarbeid

Guillem Martí-Devesa, tidligere forsker ved Universidade av Trieste ved Itália og nå forsker ved Instituto ved Ciências Espaciais ved Barcelona, Espanha, koordinerte det gamma-superlyset superluminøse søket i løpet av de første 6 nærobserverte årene. av Fermi-oppdraget. Apenas SN 2017egm viste bevis på gammastråler, og bekreftet tidligere forslag om at noen supernovaer kan være like lysende i gammastråler som i synlig lys.

Studien undersøkte om fremtidige observatorier kunne oppdage lignende hendelser. Forskerne fant at den kommende Observatório Cerenkov Telescope Array skulle være i stand til å oppdage supernovaer som SN 2017egm på avstander på opptil omtrent 500 millioner lysår med omtrent 50 timers observasjonstid.

• Capacidade-deteksjon: Neste generasjons Telescópio vil oppdage supernovaer på større avstander
• Intensidade av magnetiske felt: Magnetares har felt 10 billioner ganger sterkere enn vanlige magneter
• Brilho slektning: Supernovas superluminous supernovaer skinner 10 ganger sterkere enn vanlige supernovaer
• Período-studie: Análise dekket Fermis første 16 år med drift
• Descobertas forhåndsvisninger: Apenas 1 av 6 nærliggende supernovaer viste bekreftede gammastrålesignaler

Missão Fermi representerer en del av NASAs nettverk av observatorier designet for å spore skiftende hendelser i universet og hjelpe forskere bedre å forstå hvordan kosmiske fenomener fungerer. Fremtidig samarbeid mellom bakkebaserte observatorier og NASA-romteleskoper vil avsløre enda mer om disse voldsomme stjerneeksplosjonene og de ekstreme objektene som er skjult i dem.

Judy Racusin, assisterende sjefforsker for Fermi-prosjektet ved NASAs Centro ved Voo Espacial Goddard ved Greenbelt, Maryland, sier at magnetkjernemotormekanismen som er beskrevet i studien bygger på mange observasjons- og teoretiske fremskritt i løpet av de siste 20 årene. Observasjon av gammastråler fra supernovaer vil gi en ny måte å utforske deres indre mekanismer og utvide kunnskapen om disse ekstreme manifestasjonene av universet.