Neveiksmīgu supernovu atrašana

Pin
Send
Share
Send

Kad lielas masas zvaigznes izbeidz savu dzīvi, tās eksplodē monumentālās supernovās. Tā vietā sabrukšana notiek tik ātri, ka atsitiens un visi tā laikā radītie fotoni tiek nekavējoties norīti jaunizveidotajā melnajā caurumā. Aplēses liecina, ka pat 20% zvaigžņu, kas ir pietiekami masīvas, lai veidotu supernovas, sabrūk tieši melnajā caurumā bez sprādziena. Šīs “neizdevušās supernovas” vienkārši pazudīs no debesīm, atstājot šādas prognozes šķietami neiespējami pārbaudīt. Bet jauns raksts pēta neitrīno, subatomisko daļiņu, kas reti mijiedarbojas ar parasto vielu, potenciālu sabrukuma laikā izbēgt un atklāt, atklājot milža nāvi.

Pašlaik tās neitrīnos ir atklāta tikai viena supernova. Tā bija supernova 1987a, salīdzinoši tuva supernova, kas notika Lielajā Magelāna Mākonī - mūsu satelīta galaktikā. Kad šī zvaigzne eksplodēja, neitrīni izbēga no zvaigznes virsmas un trīs stundas pirms šoka viļņa sasniedza virsmu uz Zemes detektoriem, radot redzamu spilgtumu. Tomēr, neraugoties uz izvirduma milzīgo pakāpi, starp trim detektoriem tika atklāti tikai 24 neitrīni (vai precīzāk - elektronu antineitrīni).

Jo tālāk notikums, jo vairāk tiks izdalīti tā neitrīni, kas savukārt samazina plūsmu detektorā. Izmantojot pašreizējos detektorus, tiek sagaidīts, ka tie būs pietiekami lieli, lai atklātu supernovu notikumus ar ātrumu 1-3 1-3 gadsimtā, un tie visi rodas no Piena ceļa un mūsu pavadoņiem. Bet, tāpat kā lielākajā daļā astronomijas, atklāšanas rādiusu var palielināt ar lielākiem detektoriem. Pašreizējā paaudze izmanto detektorus ar masu pēc šķidrumu noteikšanas kilotonu secības, bet ierosinātie detektori to palielinātu līdz megatoniem, nosakot noteikšanas sfēru līdz 6,5 miljoniem gaismas gadu, kurā ietilptu mūsu tuvākais lielais kaimiņš, Andromedas galaktika. . Izmantojot šādas uzlabotas iespējas, sagaidāms, ka detektori atradīs neitrīno sprādzienus apmēram reizi desmit gados.

Pieņemot, ka aprēķini ir pareizi un 20% supernovas implodē tieši, tas nozīmē, ka šādi grandiozie detektori varēja atklāt 1-2 neveiksmīgas supernovas gadsimtā. Par laimi, tas ir nedaudz uzlabots, pateicoties zvaigznes papildu masai, kas palielinātu notikuma kopējo enerģiju, un, lai arī tas neizbēgtu kā gaisma, tas atbilstu paaugstinātai neitrīno izvadei. Tādējādi atklāšanas sfēru varētu izstumt līdz potenciāli 13 miljoniem gaismas gadu, kas ietvertu vairākas galaktikas ar lielu zvaigžņu veidošanās ātrumu un attiecīgi supernovu.

Lai gan tas rada potenciālu radara atklāšanai neveiksmīgām supernovām, joprojām pastāv lielāka problēma. Saka, ka neitrīno detektori reģistrē pēkšņu neitrīnu eksploziju. Ar tipiskām supernovām šo noteikšanu ātri sekotu ar supernovas optisko noteikšanu, bet ar neveiksmīgu supernovu sekošanas nebūtu. Neitrīno eksplozija ir stāsta sākums un beigas, kas sākotnēji nevarēja pozitīvi noteikt šādu notikumu kā atšķirīgu no citām supernovām, piemēram, tādām, kas veido neitronu zvaigznes.

Lai mazinātu smalkās atšķirības, komanda modelēja supernovas, lai pārbaudītu iesaistītās enerģijas un ilgumu. Salīdzinot neizdevušās supernovas ar tām, kas veido neitronu zvaigznes, viņi paredzēja, ka neveiksmīgo supernovu neitrīno pārrāvumu ilgums būs īsāks (~ 1 sekunde) nekā tiem, kas veido neitronu zvaigznes (~ 10 sekundes). Bez tam sadursmē iesaistītā enerģija, kas veido atklāšanu, būtu lielāka neveiksmīgām supernovām (līdz 56 MeV pret 33 MeV). Šī atšķirība varētu potenciāli diskriminēt divus veidus.

Pin
Send
Share
Send

Skatīties video: Rojs un Kristiāna intervē Supernovas finālistus neveiksmīgi (Jūnijs 2024).