Astronomi utan teleskop - Progenitor-problemet

Pin
Send
Share
Send

Med så mycket av vår nuvarande förståelse av universum baserat på typ 1a supernovaedata fokuseras en hel del aktuell forskning på hur standard dessa antagna standardljus är. Hittills verkar analysens vikt lugnande - bortsett från några få utslagare verkar supernovorna alla mycket standardiserade och förutsägbara.

Vissa forskare har emellertid kommit till denna fråga ur ett annat perspektiv genom att beakta egenskaperna hos de föregångsstjärnor som producerar supernovaer av typ 1a. Vi vet väldigt lite om dessa stjärnor. Visst, de är vita dvärgar som exploderar efter att ha samlat extra massa - men precis hur detta resultat uppnås förblir ett mysterium.

De sista stadierna före en explosion har faktiskt aldrig observerats definitivt och vi kan inte enkelt peka på några stjärnor som troliga kandidater på en väg mot typ Ia-ness. I jämförelse är det lätt att identifiera stjärnor som förväntas explodera som kärnkollaps-supernovaer (typer Ib, Ic eller II) - kärnkollaps bör vara ödet för en stjärna som är större än 9 solmassor.

Populärteorin säger att en stamfader av typ 1a är en vit dvärgstjärna i ett binärt system som drar material från sin binära följeslagare tills den vita dvärgen når Chandrasekhar-gränsen på 1,4 solmassor. När den redan komprimerade massan av övervägande kol och syre komprimeras ytterligare initieras kolfusion snabbt i hela stjärnan. Detta är en så energisk process att den jämförelsevis lilla stjärnans självtyngd inte kan innehålla den - och stjärnan blåser sig själv till bitar.

Men när du försöker modellera de processer som leder fram till en vit dvärg som uppnår 1,4 solmassor verkar det kräva mycket "finjustering". Ökningen av extra massa måste vara precis rätt - för snabbt flöde kommer att resultera i ett rött jättescenario. Detta beror på att tillägg av extra massa snabbt kommer att ge stjärnan tillräckligt med självtyngd så att den delvis kan innehålla fusionsenergin - vilket betyder att den kommer att expandera snarare än att explodera.

Teoretiker undviker detta problem genom att föreslå att en stjärnvind som uppstår från den vita dvärgen modererar hastigheten på infallande material. Detta låter lovande, även om studier hittills av restmaterial av typ 1a inte har funnit några bevis på de spridda jonerna som skulle förväntas från en befintlig stjärnvind.

Dessutom skulle en typ 1a-explosion inom en binär ha en betydande inverkan på sin följeslagare. Men alla sökningar efter kandidatöverlevande kamrater - som förmodligen skulle ha anomala egenskaper för hastighet, rotation, komposition eller utseende - har varit otydliga hittills.

En alternativ modell för händelserna som leder till en typ 1a är att två vita dvärgar dras ihop, obevekligt inspirerande tills den ena eller den andra uppnår 1,4 solmassor. Detta är inte en traditionellt gynnad modell eftersom den tid som krävs för två sådana relativt små stjärnor att inspirera och smälta kan vara miljarder år.

Maoz och Mannucci granskar emellertid de senaste försöken att modellera frekvensen för supernovaer av typ 1a inom en fast rymdvolym och anpassa dem sedan till den förväntade frekvensen för olika föregångsscenarier. Antagande att mellan 3 och 10% av alla 3-8 solmassastjärnor så småningom exploderar som typ 1a-supernovaer - denna hastighet gynnar den 'när vita dvärgar kolliderar' modellen över den 'vita dvärgen i en binär' modell.

Det finns ingen omedelbar oro för att denna alternativa formationsprocess skulle påverka "standarditeten" i en explosion av typ 1a - det är bara inte fyndet som de flesta förväntade sig.

Vidare läsning:
Maoz och Mannucci Type-Ia-supernovahastigheter och förfäderproblem. En recension.

Pin
Send
Share
Send