A sikertelen szupernóvak megtalálása

Pin
Send
Share
Send

Amikor a nagy tömegű csillagok életét befejezik, monumentális szupernóvákban robbannak fel. Ehelyett a robbantás olyan gyorsan megtörténik, hogy a visszapattanást és az azt során keletkező összes fotont azonnal lenyelik az újonnan kialakult fekete lyukba. A becslések szerint a szupernóvák kialakításához elegendő tömegű csillagok 20% -a összeomlik közvetlenül egy fekete lyukba robbanás nélkül. Ezek a „sikertelen szupernóvák” egyszerűen eltűnnek az égből, így ezeket a jóslatokat látszólag lehetetlen ellenőrizni. De egy új cikk feltárja a neutrínók, olyan szubatomi részecskék potenciálját, amelyek ritkán lépnek kölcsönhatásba a normál anyaggal, elkerülhetik az összeomlást, és észlelhetők egy óriás halálával.

Jelenleg csak egy szupernóvuát detektáltak annak neutrinói. Ez a szupernóva 1987a volt, egy viszonylag szoros szupernóva, amely a Nagy Magellán-felhőben fordult elő, egy saját műholdas galaxisban. Amikor ez a csillag felrobbant, a neutrinók elmenekültek a csillag felületéből és detektorokat értek el a Földön három órával azelőtt, hogy a sokkhullám elérte a felszínt, látható fényt adva. A kitörés hatalmas jellege ellenére azonban három detektor között csak 24 neutrinot (vagy pontosabban elektron anti-neutrinot) detektáltak.

Minél távolabb van egy esemény, annál inkább eloszlik a neutrínói, ami viszont csökkenti a detektor fluxust. A jelenlegi detektorok esetében elvárható, hogy azok elég nagyok legyenek ahhoz, hogy a szupernóvák eseményeit század körül körülbelül 1–3 sebességgel detektálják, mindegyik a Tejút és a műholdaink belsejéből származik. De a legtöbb csillagászathoz hasonlóan, a detektor sugara nagyobb detektorokkal is növelhető. A jelenlegi generáció olyan detektorokat használ, amelyek tömege kilotonnál nagy mennyiségű detektáló folyadék, de a javasolt detektorok ezt megatonra növelik, és a detektálhatóság gömbét akár 6,5 millió fényévre tolják, amely magában foglalja a legközelebbi nagy szomszédunkat, az Andromeda galaxist is. . Az ilyen továbbfejlesztett képességekkel a detektoroktól elvárható, hogy évtizedenként egyszer találjanak neutrino-robbantásokat.

Feltételezve, hogy a számítások helyesek, és hogy a szupernóva 20% -a közvetlenül impregnál, ez azt jelenti, hogy az ilyen nagyszerű detektorok századonként 1-2 meghibásodott szupernóvát észlelhetnek. Szerencsére ez kissé javul a csillag extra tömege miatt, amely magasabbra tenné az esemény teljes energiáját, és bár ez nem menne el fényként, a megnövekedett neutrinókibocsátásnak felelne meg. Így a detektálási gömb potenciálisan 13 millió fényévre lehet tolni, amelybe beleépülnek több olyan galaxis, ahol nagy a csillagképződés sebessége, és ennek következtében a szupernáv.

Noha ez lehetővé teszi a sikertelen szupernóvák észlelését a radaron, egy nagyobb probléma továbbra is fennáll. Mondjuk, hogy a neutrinodetektorok hirtelen robbantanak fel a neutrinókat. Tipikus szupernóvák esetén ezt a detektálást gyorsan követni lehet egy szupernóva optikai kimutatásával, de sikertelen szupernóva esetén a követés hiányzik. A neutrinorövés a történet kezdete és vége, amely kezdetben nem tudta pozitívan meghatározni egy olyan eseményt, amely különbözik a többi szupernóvától, például azoktól, amelyek neutroncsillagokat képeznek.

A finom különbségek kiküszöbölése érdekében a csapat a szupernóvákat modellezte, hogy megvizsgálja az érintett energiákat és időtartamokat. Ha összehasonlítottuk a meghibásodott szupernóvákat a neutroncsillagokat alkotókkal, azt jósolták, hogy a megbukott szupernóvák neutrinópurszúi rövidebb ideig tartanak (~ 1 másodperc), mint azok, amelyek neutroncsillagokat képeznek (~ 10 másodperc). Ezenkívül az ütközés során keletkező energia, amely a felismerést teszi lehetővé, magasabb lenne a meghibásodott szupernóvák esetén (akár 56 MeV vs 33 MeV). Ez a különbség megkülönböztetést jelenthet a két típus között.

Pin
Send
Share
Send