Hipernowa

W astronomii , a Hypernova lub superluminous supernowej (więcej wspólną nazwą w ostatnich publikacji; skróconą SNSL , lub w języku angielskim SLSN dla superluminous supernowej ), jest wybuch , które uwalniają energię ponad 100  supernowych , czyli około 10 46  dżuli. . To byłyby najpotężniejsze eksplozje w naszym Wszechświecie od czasu Wielkiego Wybuchu . Od końca lat 90. termin ten bardziej szczegółowo określa zapadanie się pod koniec życia wyjątkowo masywnej gwiazdy . Gwiazdy te są bardzo rzadkie i szacuje się, że hipernowa występuje w Drodze Mlecznej tylko raz na 200 milionów lat .

W hipernowej jądro gwiazdy zapadłoby się na siebie, tworząc czarną dziurę , wytwarzając dwa niezwykle energetyczne strumienie plazmy emitowane na obracających się biegunach gwiazdy z prędkością zbliżoną do prędkości światła . Dżety te emitują intensywne promienie gamma i mogą wyjaśnić pochodzenie rozbłysków gamma .

Historia

Przed latami 90. termin „hipernowa” był sporadycznie używany do opisu hipotetycznych ekstremalnie energetycznych eksplozji bardzo masywnych gwiazd populacji III . Jest również używany do opisywania innych niezwykle energetycznych wydarzeń, takich jak fuzja supermasywnych czarnych dziur .

W 1998 roku Bohdan Paczyński zasugerował związek między rozbłyskami gamma a masywnymi młodymi gwiazdami i zaproponował użycie terminu „hipernowa” dla widocznej części tych rozbłysków gamma. Twierdzi również, że energia takich zdarzeń może być nawet kilkaset razy większa niż w przypadku znanych supernowych. Mniej więcej w tym samym czasie opublikowano inne badanie, w którym przedstawiono różne bardzo jasne supernowe opisane jako hipernowe, ale niekoniecznie związane z rozbłyskami gamma. Na początku XXI wieku opublikowano inne podobne badania, a termin „hipernowa” został stopniowo przyjęty przez społeczność naukową.

29 marca 2003 r., obserwuje się dużą ilość promieni gamma pochodzących z konstelacji Lwa przez High Energy Transient Explorer (HETE-II). Około 1  godziny i  30 minut później jasne światło zostało wykryte w tym samym kierunku przez teleskop w Siding Spring Observatory w Australii , a także w Japonii . Szczegółowe widmo tej emisji jest przeprowadzane przez spektrometr z Kueyen teleskopu w Monitorowania Cerro Paranal w Chile . To nowe zjawisko zostało następnie nazwane „hipernową” przez naukowców z Europejskiego Obserwatorium Południowego .

Nowe badania nad tego typu bardzo jasnymi supernowymi sugerują, że niektóre z nich są spowodowane przez supernowe przez produkcję bardzo masywnych par gwiazd o niskiej metaliczności .

Przyczyny

Teoretycy opracowali kilka hipotez wyjaśniających powstawanie hipernowych. Wśród tych ostatnich jest eksplozja bardzo masywnej gwiazdy, która szybko się obraca lub jest skąpana w silnym polu magnetycznym . Innym wyjaśnieniem jest kolizja lub fuzja dwóch gwiazd w systemie binarnym . Pomimo wciąż słabo poznanego pochodzenia hipernowych, efektem jest powstanie czarnej dziury i uwolnienie bardzo dużej ilości energii, głównie w postaci promieni gamma.

Oferowana jest szeroka gama modeli wyjaśniających hipernowe. Wśród nich najbardziej akceptowane są modele typu collapsar i CSM.

Collapsar

Słowo collapsar , skrót angielskiej zapadniętej gwiazdy , było kiedyś używane w odniesieniu do końcowego produktu gwiezdnego kolapsu grawitacyjnego , gwiezdnej czarnej dziury . Słowo to jest teraz używane w odniesieniu do określonego wzoru zapadania się szybko obracającej się gwiazdy. Model collapsar to rodzaj hipernowej, która wytwarza grawitacyjnie zapadnięty obiekt lub po prostu czarną dziurę. Kiedy zapadnięcie się jądra następuje w wystarczająco masywnej gwieździe, energia eksplozji jest niewystarczająca, aby wyrzucić zewnętrzne warstwy gwiazdy.

Model CSM

Prawie wszystkie obserwacje hipernowych pokazują widma podobne do supernowych typu Ic lub IIn. Ten ostatni nie byłby związany z rozbłyskami gamma.

Uwagi i referencje

  1. (en) SK Basu , Encyklopedyczny słownik astrofizyki , Global Vision Publishing Ho,2007, 418  s. ( prezentacja online , czytanie online ) , s.  204-205.
  2. (w) : dr Barbara Mattson, dr Jim Lochner, Meredith Sherman „  Jaśniejsza niż rok Eksplodująca gwiazda, to hipernowa!  ” , pod adresem http://imagine.gsfc.nasa.gov , NASA Goddard Space Flight Center,27 września 2004 r..
  3. Paczyński 1998 , s.  L45.
  4. (w) K. Nomoto , K. Iwamoto , PA Mazzali , H. Umeda , T. Nakamura , F. Patat , IJ Danziger , TR Young i in. , „  Model hipernowej dla supernowej związanej z dużym rozbłyskiem promieniowania gamma z 25 kwietnia 1998 r.  ” , Nature , tom.  395 n O  6703,1998, s.  672-674 ( DOI  10.1038 / 27155 ).
  5. (w) K. Iwamoto , T. Nakamura , KI Nomoto , PA Mazzali , IJ Danziger , P. Garnavic , R. Kirshner , S. Jha i in. , „  The Peculiar Type Ic Supernova 1997ef: Another Hypernova  ” , The Astrophysical Journal , tom.  534, N O  22000, s.  660–669 ( DOI  10.1086/308761 ).
  6. (en) PA Mazzali , J. Deng , K. Maeda , K. Nomoto , H. Umeda , K. Hatano , K. Iwamoto , Y. Yoshii i in. , „  Typ Ic Hypernova SN 2002ap  ” , The Astrophysical Journal , tom.  572, N O  1,2002, s.  L61 – L65 ( DOI  10.1086/341504 ).
  7. (w) PA Mazzali , J. Deng , E. Pian , D. Malesani , N. Tominaga , K. Maeda , KI Nomoto , G. Chincarini i in. , "  Makiety typ Ic Hypernova SN 2003lw związane z GRB 031203"  " , astrofizycz- Journal , Vol.  645, N O  2,2006, s.  1323-1330 ( DOI  10.1086/504415 ).
  8. (w) Jens Hjorth, Chryssa Kouveliotou, Palle Møller i Jesper Sollerman, „  Kosmologiczne rozbłyski promieniowania gamma i hipernowe ostatecznie połączone – najjaśniejszy dowód z VLT Spectra of Powerful Event  ” na http://www.eso.org , Europa Obserwatorium Południowe ,18 czerwca 2003.
  9. (w) A. Gal-Yam , P. Mazzali , EO Ofek , PE Nugent , SR Kulkarni , MM Kasliwal , RM Quimby , AV Filippenko i in. , „  Supernowa 2007bi jako eksplozja niestabilności par  ” , , Nature , tom.  462 n O  7273,2009, s.  624–627 ( DOI  10.1038 / natura08579 ).
  10. (w) D. Kasen , SE Woosley i A. Heger , „  Para niestabilności supernowych: krzywe światła, widma i wybuch wstrząsów  ” , The Astrophysical Journal , tom.  734, N O  22011, s.  102 ( DOI  10.1088/0004-637X/734/2/102 ).

Bibliografia

Dokument użyty do napisania artykułu : dokument używany jako źródło tego artykułu.

Zobacz również

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne