iPTF14hls
 Supernova iPTF14hls до и после обнаружения | |
| Данные наблюдений Эпоха J2000 [1] Равноденствие | |
|---|---|
| Созвездие | Большая Медведица |
| Прямое восхождение | 09 час 20 м 34.30 с [1] |
| Склонение | +50° 41′ 46.80″ [1] |
| Apparent magnitude (V) | 17,716 (Р) [1] |
| Астрометрия | |
| Расстояние | 156 200 000 шт (509 000 000 лий ) [1] ПК |
| Ссылки на базы данных | |
| СИМБАД | данные |
iPTF14hls — необычная сверхновая звезда, которая непрерывно вспыхивала около 1000 дней, начиная с сентября 2014 года. [2] прежде чем стать остаточной туманностью . [3] Ранее оно извергалось в 1954 году. [4] Ни одна из теорий и предложенных гипотез не объясняет полностью всех аспектов объекта.
Наблюдения
[ редактировать ]Звезда iPTF14hls была открыта в сентябре 2014 года Промежуточной Паломарской переходной фабрикой , [5] и впервые он был обнародован в ноябре 2014 года в ходе опроса CRTS. [6] как CSS141118:092034+504148. [7] На основании этой информации в январе 2015 года было подтверждено, что это взрывающаяся звезда. [8] [4] Тогда считалось, что это было единичное событие сверхновой ( Тип II-P ), которое потускнеет примерно через 100 дней, но вместо этого оно продолжало свое извержение около 1000 дней. [3] при этом яркость колеблется не менее пяти раз. [1] Яркость менялась на целых 50%, [4] пройдя пять вершин. [5] Кроме того, вместо того, чтобы остывать со временем, как ожидается от сверхновой типа II-P , объект поддерживает почти постоянную температуру около 5000–6000 К. [1] При проверке фотографий из прошлого была обнаружена фотография 1954 года, на которой виден взрыв в том же месте. [4] С 1954 года звезда взрывалась шесть раз. [9]
Главный следователь [10] Иаир Аркави . Его международная группа использовала спектрометр изображений низкого разрешения (LRIS) на телескопе Keck I для получения спектра родительской галактики звезды, а также спектрограф Deep Imaging and Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) на телескопе Keck II для получения спектров высокого разрешения сама необычная сверхновая. [11]
Родительская галактика iPTF14hls представляет собой звездообразующую карликовую галактику , что подразумевает низкое содержание металлов, а слабое поглощение линий железа, наблюдаемое в спектрах сверхновых, согласуется с прародителем с низкой металличностью. [1] По оценкам исследования, взорвавшаяся звезда была как минимум в 50 раз массивнее Солнца. [12] Исследователи также отмечают, что скорость расширения обломков в 6 раз медленнее, чем у любой другой известной сверхновой, как будто она взрывается в замедленном темпе. Однако, если бы это было связано с релятивистским замедлением времени, то спектр был бы смещен в красную сторону в тот же раз в 6 раз, что не согласуется с их наблюдениями. [1] В 2017 году скорость расширения была ограничена примерно 1000 км/с . [13] [14]
Текущие наблюдения
[ редактировать ]Команда Аркави продолжает наблюдать за объектом в других диапазонах спектра в сотрудничестве с дополнительными международными телескопами и обсерваториями. [15] Эти объекты включают Северный оптический телескоп НАСА Swift и космический телескоп , космический гамма-телескоп Ферми , [16] а космический телескоп Хаббл начал снимать это место в декабре 2017 года. [15] [17]
Событие iPTF14hls продолжалось до 2018 года, когда примерно через 1000 дней его свет резко упал, но событие оставалось видимым. [3] а к ноябрю 2018 года ее спектры превратились в оставшуюся туманность . [3] Изображение этой последней фазы с высоким разрешением было получено с помощью космического телескопа Хаббл во время 25-го цикла (с 1 октября 2017 г. по 30 сентября 2018 г.). [3]
Гипотезы
[ редактировать ]Текущая теория предсказывает, что звезда поглотит весь свой водород при первом взрыве сверхновой, и, в зависимости от первоначального размера звезды, остатки ядра должны сформировать нейтронную звезду или черную дыру . [1] [5] [4] Однако эти механизмы не могут воспроизвести наблюдаемую кривую блеска с очень длинным ярким плато и множеством более ярких пиков. [17] [18] Ни одна из гипотез, опубликованных до начала 2018 года — первые три, перечисленные ниже — не могла объяснить продолжающееся присутствие водорода или наблюдаемую энергетику. [19] [20] По словам Иаира Аркави, это открытие требует уточнения существующих сценариев взрыва или разработки нового сценария, который может: [1]
- производят те же спектральные характеристики , что и обычные сверхновые типа IIP , но эволюция замедлена в 6–10 раз.
- обеспечить энергию для удлинения кривой блеска примерно в 6 раз, не внося при этом узкие спектральные особенности или сильное радио- и рентгеновское излучение, указывающее на взаимодействие околозвездного материала .
- дают не менее пяти пиков на кривой блеска.
- , образующую линии, отделить выведенную фотосферу от фотосферы континуума.
- поддерживать фотосферную фазу с постоянным градиентом скорости линии более 600 дней.
Антиматерия
[ редактировать ]Одна из гипотез предполагает сжигание антиматерии в ядре звезды; [5] эта гипотеза утверждает, что массивные звезды в своих ядрах становятся настолько горячими, что энергия преобразуется в материю и антиматерию, в результате чего звезда становится чрезвычайно нестабильной и подвергается повторяющимся ярким извержениям в течение нескольких лет. [21] Контакт антиматерии с материей вызовет взрыв, который снесет внешние слои звезды и оставит ядро нетронутым; этот процесс может повторяться десятилетиями, прежде чем произойдет большой финальный взрыв и коллапс в черную дыру . [12]
Сверхновая с пульсационной парной нестабильностью
[ редактировать ]Другая гипотеза — это сверхновая с пульсационной парной нестабильностью , массивная звезда, которая может потерять около половины своей массы до того, как начнется серия сильных импульсов. [1] [19] При каждом импульсе вещество, устремляющееся от звезды, может догонять ранее выброшенное вещество, создавая при столкновении яркие вспышки света, имитируя дополнительный взрыв (см. Самозванец сверхновой ). Однако энергия, выделяемая сверхновой iPTF14hls, больше, чем предсказывает теория. [12]
Магнетар
[ редактировать ]Модели магнетара также могут объяснить многие наблюдаемые особенности, но дают плавную кривую блеска и могут потребовать изменения напряженности магнитного поля. [20] [22]
Шоковое взаимодействие
[ редактировать ]Дженнифер Э. Эндрюс и Натан Смит предположили, что наблюдаемый световой спектр является четким признаком ударного взаимодействия выброшенного материала с плотным околозвездным материалом (CSM). Они предположили, что типичная энергия взрыва с «охваченным» или «поглощенным» взаимодействием CSM — как это наблюдается в некоторых недавних сверхновых, включая SN 1998S , SN 2009ip и SN 1993J — может «объяснить своеобразную эволюцию iPTF14hls». [23]
В декабре 2017 года группа, использующая космический гамма-телескоп Ферми, сообщила, что они, возможно, впервые обнаружили в iPTF14hls высокоэнергетическое гамма-излучение сверхновой. [16] Источник гамма-излучения появляется примерно через 300 дней после взрыва iPTF14hls и все еще доступен для наблюдения, но необходимы дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить, что iPTF14hls является точным источником наблюдаемого гамма-излучения. [16] Если связь между источником гамма-излучения и iPTF14hls реальна, то существуют трудности смоделировать его гамма-излучение в рамках ускорения частиц в выбросе сверхновой, вызывающем ударную волну. Эффективность преобразования энергии должна быть очень высокой, поэтому предполагается, что струя (анизотропное излучение) от близкого спутника. для объяснения некоторых наблюдаемых данных может потребоваться [16] Никакого рентгеновского излучения не обнаружено, что затрудняет интерпретацию гамма-излучения. [24]
Общие струи конверта
[ редактировать ]Эта гипотеза предполагает, что струи сверхновых с общей оболочкой (CEJSN) являются самозванцами, возникшими в результате существования нейтронной звезды- компаньона. Он предлагает «новый тип повторяющейся кратковременной вспышки, инициируемой нейтронной звездой, входящей в оболочку эволюционировавшей массивной звезды, аккрецирующей материал оболочки и впоследствии запускающей струи, которые взаимодействуют с окружающей средой». [25] [26] Выброс мог достигать скорости 10 000 км/с, несмотря на то, что он не был сверхновой. [25]
Обратный прирост
[ редактировать ]Одна группа предположила, что наблюдаемое медленное расширение может быть эффектом обратной аккреции, и представила модель. [3] [27]
Переменный гиперветер
[ редактировать ]Данные о кривой блеска не только iPTF14hls, но и Эта Киля могли бы соответствовать долговременному истечению, похожему на звездные ветры с переменными скоростями потери массы, а не внезапному вспышке, как у сверхновых. Наблюдения могут быть результатом сильного ветра от очень массивных звезд. [28]
См. также
[ редактировать ]
- Эта Киля , массивная звезда, переживающая аналогичные извержения.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Аркави, Иаир; и др. (2017). «Энергичные извержения, ведущие к своеобразному богатому водородом взрыву массивной звезды» (PDF) . Природа . 551 (7679): 210–213. arXiv : 1711.02671 . Бибкод : 2017Natur.551..210A . дои : 10.1038/nature24030 . ПМИД 29120417 . S2CID 205260551 .
- ^ Тасофф, Х. (9 ноября 2017 г.). «Причудливая сверхновая звезда бросает вызов пониманию» . Научный американец . Проверено 20 августа 2010 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Соллерман, Дж.; Таддия, Ф.; Аркави, И.; Фремлинг, К.; Франссон, К.; Берк, Дж.; Ценко, С.Б.; Андерсен, О.; Андреони, И.; Барбарино, К.; Благородова Н.; Бринк, Т.Г.; Филиппенко А.В.; Гал-Ям, А.; Хирамацу, Д.; Хоссейнзаде, Г.; Хауэлл, округ Колумбия; Де Джагер, Т.; Луннан, Р.; Маккалли, К.; Перли, Д.А.; Тарталья, Л.; Терреран, Г.; Валенти, С.; Ван, X. (2019). «Поздние наблюдения необыкновенной сверхновой типа II iPTF14hls». Астрономия и астрофизика . 621 : А30. arXiv : 1806.10001 . Бибкод : 2019A&A...621A..30S . дои : 10.1051/0004-6361/201833689 . S2CID 119218055 .
- ^ Jump up to: а б с д и Пол Ринкон (8 ноября 2017 г.). « Звезда «Зомби» выжила, превратившись в сверхновую» . Новости Би-би-си . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д Лиза Гроссман (07.11.2017). «Эта звезда обманула смерть, взрываясь снова и снова» . Новости науки . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ «Обзор CRTS» . crts.caltech.edu . Проверено 15 ноября 2017 г.
- ^ «Обнаружение CSS141118:092034+504148» . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Ли, Вэньсюн; Ван, Сяофэн; Чжан, Тяньмэн (01 января 2015 г.). «Спектроскопическая классификация CSS141118:092034+504148 как сверхновая типа II-P». Телеграмма астронома . 6898 : 1. Бибкод : 2015ATel.6898....1L .
- ^ Джоэл Хруска (10 ноября 2017 г.). «Астрономы нашли звезду, которая взорвалась шесть раз» . Экстримтех . Проверено 26 ноября 2017 г.
- ^ Аркави, И.; и др. (2017). «Дополнительная информация к Аркави, Иаиру и др. (2017)» (PDF) . Природа . 551 (7679): 210–213. arXiv : 1711.02671 . Бибкод : 2017Natur.551..210A . дои : 10.1038/nature24030 . ПМИД 29120417 . S2CID 205260551 .
- ^ «Астрономы открыли звезду, которая не умрет» . Обсерватория В.М.Кека . 08.11.2017 . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с «Астрономы открыли звезду, которая не умрет» . Астрономия сейчас . 07.11.2017 . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Милисавлевич, Дэн; Маргутти, Рафаэлла (2018). «Особые сверхновые». Обзоры космической науки . 214 (4): 68. arXiv : 1805.03655 . Бибкод : 2018ССРв..214...68М . дои : 10.1007/s11214-018-0500-y . S2CID 118946200 .
- ^ Эндрюс, Дженнифер Э.; Смит, Натан (2018). «Сильное околозвездное взаимодействие позднего времени в пекулярной сверхновой iPTF14hls» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 477 (1): 74. arXiv : 1712.00514 . Бибкод : 2018МНРАС.477...74А . дои : 10.1093/mnras/sty584 . S2CID 119254457 .
- ^ Jump up to: а б Харрисон Тасофф (08 ноября 2017 г.). «Причудливая трехлетняя сверхновая бросает вызов нашему пониманию того, как умирают звезды» . Космос . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д Юань, Цян; Ляо, Нэн-Хуэй; Синь, Ю-Лян; Ли, Йе; Фань, И-Чжун; Чжан, Бин; Ху, Хун-Бо; Би, Сяо-Цзюнь (2018). «Обнаружение гамма-излучения со стороны сверхновой iPTF14hls телескопом большой площади Ферми» . Астрофизический журнал . 854 (2): Л18. arXiv : 1712.01043 . Бибкод : 2018ApJ...854L..18Y . дои : 10.3847/2041-8213/aaacc9 . S2CID 59932302 .
- ^ Jump up to: а б Аркави, Иаир (2017). «Какой тип звезды создал уникальную сверхновую iPTF14hls?». Предложение HST : 15222. Бибкод : 2017hst..prop15222A .
- ^ Джон Тиммер (08 ноября 2017 г.). «Ученые о новой сверхновой: какого черта мы наблюдали?» . Арс Техника . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Ян Сэмпл (08.11.2017). « Звезда-зомби» поражает астрономов тем, что пережила несколько сверхновых» . Хранитель . Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Вусли, ЮВ (2018). «Модели необычной сверхновой iPTF14hls» . Астрофизический журнал . 863 (1): 105. arXiv : 1801.08666 . Бибкод : 2018ApJ...863..105W . дои : 10.3847/1538-4357/aad044 . S2CID 119412234 .
- ^ Джейк Паркс (9 ноября 2017 г.). «Эта звезда стала сверхновой… А потом снова стала сверхновой» . Журнал Дискавери . Архивировано из оригинала 31 мая 2018 г. Проверено 11 ноября 2019 г.
- ^ Дессар, Люк (2018). «Модель магнетара сверхяркой сверхновой iPTF14hls, богатой водородом». Астрономия и астрофизика . 610 : Л10. arXiv : 1801.05340 . Бибкод : 2018A&A...610L..10D . дои : 10.1051/0004-6361/201732402 . S2CID 119073998 .
- ^ Эндрюс, Дженнифер Э.; Смит, Натан (2018). «Сильное околозвездное взаимодействие позднего времени в пекулярной сверхновой iPTF14hls» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 477 (1): 74–79. arXiv : 1712.00514 . Бибкод : 2018МНРАС.477...74А . дои : 10.1093/mnras/sty584 . S2CID 119254457 .
- ^ Юань, Цян; Ляо, Нэн-Хуэй; Синь, Ю-Лян; Ли, Йе; Фань, И-Чжун; Чжан, Бин; Ху, Хун-Бо; Би, Сяо-Цзюнь (2018). « большой Обнаружение гамма-излучения со стороны сверхновой iPTF14hls телескопом площади Ферми» . Астрофизический журнал . 854 (2): Л18. arXiv : 1712.01043 . Бибкод : 2018ApJ...854L..18Y . дои : 10.3847/2041-8213/aaacc9 . S2CID 59932302 .
- ^ Jump up to: а б Гилкис, Авишай; Сокер, Ноам; Каши, Амит (2019). «Самозванцы сверхновых струй с общей оболочкой (CEJSN), возникающие в результате существования нейтронной звезды-компаньона» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 482 (3): 4233. arXiv : 1802.08669 . Бибкод : 2019MNRAS.482.4233G . дои : 10.1093/mnras/sty3008 . S2CID 119400775 .
- ^ Сокер, Ноам; Гилкис, Авишай (2018). «Объяснение iPTF14hls как сверхновой с реактивными самолетами с общей оболочкой» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 475 (1): 1198. arXiv : 1711.05180 . Бибкод : 2018MNRAS.475.1198S . дои : 10.1093/mnras/stx3287 . S2CID 59330952 .
- ^ Ван, Эл-Джей; Ван, XF; Ван, SQ; Дай, З.Г.; Лю, Л.Д.; Песня, Л.М.; Руи, Л.М.; Кано, З.; Ли, Б. (2018). «Запасная модель аккреции необычной сверхновой типа II-P iPTF14hls» . Астрофизический журнал . 865 (2): 95. arXiv : 1802.03982 . Бибкод : 2018ApJ...865...95W . дои : 10.3847/1538-4357/aadba4 . S2CID 118940781 .
- ^ Мория, Такаши Дж.; Маццали, Паоло А.; Пиан, Елена (2020). «iPTF14hls как переменный гиперветер от очень массивной звезды» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 491 (1). arXiv : 1911.01740 . дои : 10.1093/mnras/stz3122 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Кривые блеска и спектры. Архивировано 14 ноября 2017 г. в Wayback Machine в открытом каталоге сверхновых. Архивировано 3 марта 2016 г. в Wayback Machine.
- Эта звезда отказывается умирать даже после взрыва
- Звезда, которая взорвалась немного... Потом взорвалась сильно - SyFyWire
| Классы |  | |
|---|---|---|
| Физика | ||
| Связанный | ||
| Прародители | ||
| Остатки | ||
| Открытие | ||
| Списки | ||
| Примечательный | ||
| Исследовать |
| |
