Es gibt viele Möglichkeiten für tote Sterne, ihre Tops zu blasen. Astronomen entdeckten diese explosive Vielfalt, als sie während einer Sky-Umfrage der nächsten Generation mit der Zwicky Transient Facility (ZTF) zwischen März 2018 2018 und Dezember 2020 3.628 explodierte weiße Zwerge bewerteten.
Das bedeutet, dass dieser Datensatz von Supernovas in der Nähe um ein Vielfaches größer ist als frühere ähnliche Stichproben. Es ist eine entscheidende Entwicklung in unserem Verständnis der Lebenszyklen von Sternen mit Massen, die denen der Sonne ähneln, die beim Sterben weiße Zwerge erzeugen. Ein besseres Verständnis der Supernovas vom Typ IA könnte dazu beitragen, das Geheimnis der dunklen Energie zu lösen – die seltsame Kraft, die dazu führt, dass sich das Universum bei Beschleunigungsraten ausdehnt.
Das liegt daran, dass diese explodierenden Sternreste seit drei Jahrzehnten ein wesentlicher Bestandteil der Messung kosmischer Entfernungen waren. Das Erlernen ihrer Vielfalt könnte Astronomen helfen, diese Supernovas miteinander zu vergleichen und unser Verständnis der dunklen Energie zu verfeinern.
“Die Vielfalt der Möglichkeiten, wie weiße Zwergstars in die Luft jagen können Kate Maguire vom Trinity College Dublin sagte in einer Erklärung.
“Dank der einzigartigen Fähigkeit von ZTF, den Himmel schnell und tief zu scannen, war es möglich, neue Explosionen von Sternen bis zu einer Million Mal schwächer zu entdecken als die dunkelsten Sterne, die für das bloße Auge sichtbar sind.”
Wie weiße Zwerge boomt!
Weiße Zwerge werden geboren, wenn Sterne um die Masse der Sonne den Wasserstoff in ihren Kernen erschöpfen. Das Ende der Fusion von Wasserstoff zu Helium schneidet auch die äußere Energie ab, die Sterne gegen den inneren Druck ihrer eigenen Schwerkraft unterstützt.
Der Kern bricht zusammen, wenn die äußeren Schichten der Sterne vergossen werden. Dies hinterlässt einen schwelenden Sternkern oder einen weißen Zwerg, umgeben von einer sich ausbreitenden Wolke aus ex-sternischem Material.
Wenn die Sonne in rund 5 Milliarden Jahren diesen Prozess durchläuft, wird sie den Rest ihrer Existenz als einsamer weißer Zwerg verbringen, aber nicht alle diese toten Sterne haben so einsame Assistenten.
Rund 50% der Sterne mit Massen um die der Sonne existieren in einem binären System mit einem anderen Stern. Das bedeutet, dass auch in Binärdateien viel weiße Zwerge existieren.
Das Schlüsselergebnis der Forschung des Teams ist die Bestätigung, dass es viele exotische Möglichkeiten gibt, wie weiße Zwerge boomt und diese Prozesse die binären Partner dieser toten Sterne betreffen.
Wenn im selben binären System zwei sonnenähnliche Sterne existieren, wie sie ungefähr zur gleichen Zeit aus derselben kollabenden Gas- und Staubwolke gebildet werden, ist es nur natürlich zu erwarten, dass beide Sterne ungefähr zur gleichen Zeit zu weißen Zwergen entwickeln.
Dies lässt ein binäres Sternensystem mit zwei weißen Zwergen, die umeinander umkreisen. Allmählich ziehen diese Sternreste immer näher zusammen und näher zusammen, bis sie kollidieren und verschmelzen. Dies kann eine Supernova auf zwei Arten auslösen.
Erstens kann die Kollision selbst einen größeren weißen Zwerg und eine Typ IA -Supernova erzeugen. Alternativ kann der Sternrest, den dieser Scherz erzeugt, einen “Tochter” -Remnant haben, der eine Masse über das 1,4 -fache der Sonne hat. Diese Masse ist signifikant, weil sie die Chandrasekhar-Grenze ist, über die ein Stern in einer Kernkollapse-Supernova explodieren und einen Neutronenstern erzeugen kann.
Wenn sich ein weißer Zwerg in einem binären System mit einem “normalen” Hauptsequenzstern befindet, der sich noch nicht in einen weißen Zwerg oder einen Neutronenstern verwandelt hat, hat es auch eine Möglichkeit, “Go ‘Nova” zu erreichen.
Wenn der weiße Zwerg und sein Begleitstern nahe genug sind oder wenn der Hauptsequenzstern in seine “rote Riesen” -Phase eintritt und hochschwillt, kann der Sternreste Material von seinem Partner ziehen. Die vampirische Sternfütterung setzt sich fort, bis die gespendete Masse die Masse des weißen Zwergs über die Chandrasekhar -Grenze drückt und eine Supernova vom Typ IA auslöst, die normalerweise den weißen Zwerg auslöscht.
Es gibt seltene Gelegenheiten, in denen ein weißer Zwerg in einer solchen Supernova nach einem Überfütterung nicht zerstört wird, sondern in einen verwüsteten “Zombie -Stern” verwandelt wird. Diese Ereignisse werden als Typ-iax-Supernovas bezeichnet.
Typ -IA -Supernovas sind speziell für Astronomen nützlich, da ihre Standardlichtausgaben dazu führen, dass sie zur Messung kosmischer Entfernungen verwendet werden können. Als “Standardkerzen” bezeichnet, bedeutet dies, dass die Supernovas vom Typ IA verwendet werden können, um die Beschleunigung der Expansion des Universums infolge dunkler Energie zu verfolgen. Tatsächlich waren es Beobachtungen von Supernovas vom Typ Ia, die zur Entdeckung der dunklen Energie im Jahr 1998 führten.
Es wäre passend, wenn Forschungen wie diese zu explodierenden weißen Zwergen helfen, diese Supernovas zu standardisieren und so Forscher dabei zu unterstützen, dieses Geheimnis endlich zu lösen, das seit über 26 Jahren bestehen bleibt.
Um jedoch auf diese Weise vom Typ IA -Supernovas zu verwenden und dunkle Energie zu untersuchen, ist es für Forscher wichtig zu verstehen, wie diese Ereignisse variieren können. Betreten Sie dieses Team von Astronomen und ZTF.
Als das Team die Vielfalt der Supernova-Ereignisse vom Typ IA enthüllte, enthüllten sie Subpopulationen und extreme Objekte, die verwendet werden konnten, um die Ähnlichkeit der Eigenschaften oder die “Homogenität” der Supernovas in ihrer Stichprobe zu untersuchen.
Die Forscher konnten auch untersuchen, wie Typ -IA -Übernovae je nach Auslandsumgebungen variieren. Insbesondere war diese Region mit jungen oder alten Sternen gefüllt, oder war sie mit einer Fülle von interstellaren Staub oder Gas, die von einem Begleiterstern entzogen wurden?
Dies führte dazu, dass sie sich verfeinerten, welche Supernovas am ähnlichsten waren und daher für kosmische Entfernungsberechnungen verwendet werden sollten.
“In den letzten fünf Jahren hat eine Gruppe von dreißig Experten aus der ganzen Welt diese Daten gesammelt, zusammengestellt, zusammengestellt und analysiert. Wir geben sie nun an die gesamte Community”, Mickael Rigault, Forscher am Institut des Deux Infinis de Lyon und Leiter der Arbeitsgruppe der ZTF Cosmology Science, sagte in einer separaten Erklärung.
“Diese Stichprobe ist in Bezug auf Größe und Homogenität so einzigartig, dass wir erwarten, dass sie sich erheblich auf das Gebiet der Supernova -Kosmologie auswirkt und zusätzlich zu den bereits veröffentlichten Ergebnissen zu vielen weiteren neuen Entdeckungen führt.”
Die Ergebnisse wurden in einer Reihe von Artikel veröffentlicht, die in einer Sonderausgabe von Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurden.
