Οι επιστήμονες μπορεί να έχουν καταλάβει πώς ένα σουπερνόβα που βρισκόταν σχετικά κοντά στη Γη κοσμήθηκε από έναν αξιοσημείωτο σχηματισμό “χορδής μαργαριταριών”.
Το Supernova 1987A (SN 1987A) αντιπροσωπεύει τα απομεινάρια μιας τεράστιας κοσμικής έκρηξης που διέλυσε ένα τεράστιο αστέρι, αφήνοντας πίσω ένα αστέρι νετρονίων που περιβάλλεται από αστρικό υλικό. Βρίσκεται σε έναν δορυφορικό γαλαξία του Γαλαξία, το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου ή LMC. Αυτή η περιοχή απέχει περίπου 160.000 έτη φωτός από εμάς.
Αυτό που είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτο για το SN 1987A είναι το γεγονός ότι περιβάλλεται από συστάδες λαμπερού πλάσματος υδρογόνου – μια δομή που έχει γίνει ένα μακροχρόνιο μυστήριο στην αστροφυσική. Ένα φαινόμενο που ονομάζεται αστάθεια Rayleigh-Taylor χρησιμοποιείται συχνά για να εξηγήσει το σχηματισμό υγρών δομών στο πλάσμα, όπως βλέπουμε γύρω στο SN 1987A, αλλά αυτή η ιδέα από μόνη της δεν μπορεί να εξηγήσει πλήρως το κοσμικό κόσμημα του υπολείμματος σουπερνόβα.
Αλλά τώρα οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν μπορεί επιτέλους να καταλάβουν πώς σφυρηλατήθηκε αυτή η «χορδή μαργαριταριών». Πιστεύουν ότι η δομή μπορεί να σχετίζεται με τον τρόπο που σχηματίζονται τα contrails. Αυτές είναι οι χνουδωτές λευκές ραβδώσεις που αφήνουν τα αεροπλάνα στον ουρανό καθώς πετούν πάνω από την επιφάνεια της Γης.
Σχετίζεται με: Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ανακαλύπτει ένα αστέρι νετρονίων που κρύβεται σε συντρίμμια σουπερνόβα
«Ο ίδιος μηχανισμός που διαλύει τις δίνες των αεροσκαφών μπορεί να παίζει εδώ», δήλωσε ο Michael Wadas, μέλος της ομάδας και ερευνητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια.
Δεδομένου αυτού του παραλληλισμού του αεροσκάφους, η ομάδα υποπτεύεται ότι ο σχηματισμός των συστάδων υδρογόνου του SN1987A θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα ενός μηχανισμού που ονομάζεται «αστάθεια κορακιού». Πιο κοντά στο σπίτι, αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν η ροή του αέρα από κάθε πτερύγιο ενός πίδακα, που ονομάζονται στροβιλισμοί κορυφής πτερυγίων, σπειροειδώς περιστρέφεται το ένα μέσα στο άλλο. Αυτό δημιουργεί κενά στις κατά τα άλλα λείες γραμμές σύννεφων που είναι ορατές μέσω των υδρατμών στην εξάτμιση του πίδακα.
Η αστάθεια των κορακιών μπορεί επίσης να κάνει κάτι που δεν μπορεί να κάνει ο Rayleigh-Taylor: να βοηθήσει τους ερευνητές να προβλέψουν τον αριθμό των συστάδων που θα πρέπει να φανούν γύρω από το υπόλοιπο σουπερνόβα.
«Η αστάθεια Rayleigh-Taylor θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι θα μπορούσαν να υπάρξουν συστάδες, αλλά θα ήταν πολύ δύσκολο να βάλουμε έναν αριθμό», είπε ο Wadas.
Ντυθείτε σαν σούπερ σταρ σουπερνόβα
Η εγγύτητα του SN 1987A με τη Γη είναι μόνο μέρος αυτού που το καθιστά έναν από τους πιο διάσημους και καλά μελετημένους σουπερνόβα.
Επιπλέον, αυτή η κοσμική έκρηξη συνέβη σε μια στιγμή που το φως της μπορούσε να φτάσει στη Γη, σε μια εποχή που η ανθρωπότητα ήταν εξοπλισμένη με τα όργανα που χρειαζόταν για να παρατηρήσει την εξέλιξή της. Στην πραγματικότητα, ο SN 1987A ήταν ο πρώτος σουπερνόβα ορατός με γυμνό μάτι μετά τον σουπερνόβα του Κέπλερ το 1604. Όλα αυτά κάνουν το SN 1987A ένα απίστευτα σπάνιο αστροφυσικό γεγονός που είχε τεράστιο αντίκτυπο στην κατανόησή μας για την εξέλιξη και τον τελικό θάνατο των άστρων.
Οι σουπερνόβα όπως το SN 1987A εμφανίζονται όταν τα τεράστια αστέρια στους πυρήνες τους εξαντλούν τα αποθέματα καυσίμου που είναι απαραίτητα για την πυρηνική σύντηξη. Αυτό αναγκάζει έναν πυρήνα αστεριού να συστέλλεται γρήγορα, δημιουργώντας ένα ωστικό κύμα που δημιουργεί μια τεράστια έκρηξη, ή σουπερνόβα, που εκτοξεύει τα εξωτερικά στρώματα του ετοιμοθάνατου αστεριού. Ανάλογα με τη μάζα του, αυτός ο πυρήνας του αστεριού μετατρέπεται είτε σε αστέρι νετρονίων είτε σε μαύρη τρύπα.
Οι επιστήμονες είναι ακόμα κάπως στο σκοτάδι σχετικά με το αστέρι που πέθανε για να αφήσει τα συντρίμμια που οι επιστήμονες αποκαλούν SN 1987A. Στην πραγματικότητα, μόλις φέτος, χάρη στις παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), μπορέσαμε να προσδιορίσουμε ότι υπάρχει πράγματι ένα αστέρι νετρονίων στην καρδιά του SN 1987A.
Ωστόσο, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ένας δακτύλιος αερίου που περιβάλλει το αστέρι, που σχηματίστηκε από την έκρηξη του SN 1987A, σχηματίστηκε από τη συγχώνευση δύο αστέρων. Αυτή η σύγκρουση θα είχε αφαιρέσει το υδρογόνο από τα δύο αστέρια, διαφεύγοντας το στοιχείο στο διάστημα, ενώ η συγχώνευση παρήγαγε ένα μπλε υπεργίγαντα αστέρι.
Αυτό θα είχε συμβεί δεκάδες χιλιάδες χρόνια πριν από την ίδια τη σουπερνόβα. Εν τω μεταξύ, πριν από αυτή την αστρική έκρηξη, ισχυροί αστρικοί άνεμοι που αποτελούνταν από φορτισμένα σωματίδια υψηλής ταχύτητας που προέρχονται από το αστέρι θα είχαν ανακινήσει αυτό το αέριο. Αυτό σημαίνει ότι οι συστάδες υδρογόνου θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί γύρω από το αστέρι πριν γίνει σουπερνόβα, που σημαίνει ότι η σειρά από μαργαριτάρια που κοσμεί το SN 1987A μπορεί να ήταν εκεί πριν καν συμβεί το σουπερνόβα.
Για να επιβεβαιώσει αυτή την ιστορία σχηματισμού, η ομάδα του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν δημιούργησε μια εξελιγμένη προσομοίωση του νέφους που ωθείται προς τα έξω από τον αστρικό άνεμο, ενώ το ρεύμα των σωματιδίων ασκεί ένα είδος ελκτικής δύναμης στο σύννεφο.
Αυτό έκανε το πάνω και το κάτω μέρος του νέφους αερίου να ωθηθεί προς τα έξω περισσότερο και πιο γρήγορα από τη μεσαία περιοχή. Το σύννεφο κουλουριάστηκε, προκαλώντας τη λεγόμενη αστάθεια του κοράκι. Αυτό, με τη σειρά του, προκάλεσε τη διάσπαση του νέφους σε ομοιόμορφες συστάδες – τα σφαιρίδια που φέρει τώρα το SN 1987A.
Η προσομοίωση της ομάδας προέβλεψε συγκεκριμένα ότι το SN 1987A θα πρέπει να διακοσμηθεί με 32 χάντρες, κάτι που είναι ευχάριστα κοντά στις 30 συστάδες υδρογόνου που παρατηρήθηκαν σε πραγματικές παρατηρήσεις γύρω από αυτό το συντρίμμι σουπερνόβα.
«Αυτός είναι ένας βασικός λόγος για τον οποίο πιστεύουμε ότι πρόκειται για αστάθεια του Κορακιού», δήλωσε στη δήλωση ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν Έρικ Τζόνσεν.
Η προσομοίωση της ομάδας προέβλεψε επίσης ότι η αστάθεια του Crow θα μπορούσε στην πραγματικότητα να προκαλέσει περισσότερα κολιέ με σφαιρίδια υδρογόνου γύρω από το SN 1987A, πιο αδύναμα από το πρώτο κοσμικό κολιέ.
Αυτό φαίνεται να εκδηλώνεται σε μια εικόνα JWST των συντριμμιών σουπερνόβα που λήφθηκε τον Αύγουστο του 2023. Αυτό υποδηλώνει ότι ο διάσημος σουπερνόβα μπορεί να είναι ακόμη πιο υπέροχα διακοσμημένος με κοσμική λαμπρότητα από ό,τι οι αστρονόμοι μπορούν να δουν αυτή τη στιγμή.
Παρόμοιες αναρτήσεις:
— Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb καταγράφει εκπληκτική ματιά στα επεκτεινόμενα υπολείμματα σουπερνόβα (Φωτογραφίες)
– Το SETI αναζητά εξωγήινα σήματα συγχρονισμένα με σουπερνόβα 1987Α
– Ένα κοντινό σουπερνόβα θα μπορούσε να αποκαλύψει τη μυστική ζωή των απόκοσμων νετρίνων. Να πώς.
Η μελέτη αυτών των σφαιριδίων υδρογόνου θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν εάν η αστάθεια του Κοράκι παίζει ρόλο όταν σχηματίζονται πλανήτες στα καταρρέοντα σύννεφα αερίου και σκόνης γύρω από νεαρά αστέρια.
Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύθηκε στις 13 Μαρτίου στο περιοδικό Physical Review Letters.