Bir süpernova patlaması sırasında birçok kimyasal element oluşur, bu yüzden onları incelemek, bilim adamlarına evrenin kimyasal yapısı hakkında fikir verebilir.
Yeni araştırma, kimyasallara ışık tutuyor evrenin oluşumu.
Uluslararası bir araştırma ekibi, James Webb Uzay Teleskobu tarafından yapılan yıldızlararası gözlemin ilk yılından elde edilen verileri kullanarak uzak bir sarmal gökadada patlayan bir süpernovaya rastladı.
The Astrophysical Journal Letters’da yayınlanan son araştırma, İspanyol Dansçı olarak da bilinen kozmik mahallemizdeki en parlak gökadalardan biri olan NGC 1566’nın yeni kızılötesi ölçümlerini sunuyor. Dünya’dan yaklaşık 40 milyon mil uzakta bulunan galaksinin son derece aktif merkezi, galaksiyi yıldız oluşturan bulutsuların oluşumunu ve evrimini anlamaya çalışan bilim adamları arasında popüler bir konu haline getirdi.
Bu durumda, bilim adamları bir araştırma yapabildiler. Tip 1a süpernova – Ohio Eyalet Üniversitesi Kozmoloji ve AstroPartikül Fiziği Merkezi üyesi ve çalışmanın ortak yazarlarından Michael Tucker’ın, araştırmacıların sadece şans eseri yakaladığını söylediği bir karbon-oksijen beyaz cüce yıldızının patlaması. NGC 1566’yı inceliyor.
“Beyaz cüce patlamaları, kozmoloji alanı için önemlidir, çünkü gökbilimciler bunları genellikle mesafe göstergeleri olarak kullanır,” dedi Tucker. “Ayrıca evrendeki demir, kobalt ve nikel gibi çok büyük miktarda demir grubu elementleri üretiyorlar.”
Araştırma, geniş kapsamı nedeniyle PHANGS-JWST Araştırması sayesinde mümkün oldu. yıldız kümesi ölçümlerinin envanteri, yakın galaksilerde çalışmak üzere bir referans veri seti oluşturmak için kullanıldı. Tucker ve çalışmayı yöneten Ohio Eyaleti’nde astronomi yüksek lisans öğrencisi olan yardımcı yazar Ness Mayker Chen, süpernova çekirdeğinin çekilmiş görüntülerini analiz ederek, belirli kimyasal elementlerin bir patlamadan sonra çevreleyen kozmosa nasıl yayıldığını araştırmayı amaçladılar.{4 }
Örneğin, hidrojen ve helyum gibi hafif elementler büyük patlama sırasında oluştu, ancak daha ağır elementler ancak süpernovaların içinde meydana gelen termonükleer reaksiyonlar yoluyla yaratılabilir. Tucker, bu yıldız reaksiyonlarının demir elementlerin kozmos etrafındaki dağılımını nasıl etkilediğini anlamak, araştırmacılara evrenin kimyasal oluşumu hakkında daha derin bilgiler sağlayabilir.
“Bir süpernova patlarken genişler ve bu sırada genişler. , esasen ejektanın farklı katmanlarını görebiliriz, bu da bulutsunun çekirdeğini araştırmamıza olanak tanır” dedi. Radyoaktif bozunma denilen bir süreçten güç alan – burada kararsız bir atom daha kararlı hale gelmek için enerji salıyor – süpernovalar, uranyum-238 gibi radyoaktif yüksek enerjili fotonlar yayar. Bu örnekte, çalışma özellikle kobalt-56 izotopunun demir-56’ya nasıl bozunduğuna odaklandı.
Bu emisyonların gelişimini araştırmak için JWST’nin yakın kızılötesi ve orta kızılötesi kamera cihazlarından alınan verileri kullanan araştırmacılar, ilk olaydan 200 günden fazla bir süre sonra, süpernova püskürmesinin yerden görüntülenmesi imkansız olan kızılötesi dalga boylarında hâlâ görülebildiğini.
“Bu, sonuçlarımızın aynı olmadığı çalışmalardan biri. Beklemiştik, gerçekten endişe verici olurdu” dedi. “Enerjinin püskürmeden kaçmadığını her zaman varsaydık, ancak JWST’ye kadar bu yalnızca bir teoriydi.”
Uzun yıllar boyunca, hızlı hareket eden parçacıkların kobalt- 56, demir-56’ya bozunarak çevredeki ortama sızdı veya süpernovaların oluşturduğu manyetik alanlar tarafından tutuldu.
Yine de, süpernova püskürmesinin soğuma özelliklerine ilişkin yeni bilgiler sağlayan çalışma, çoğu durumda, ejecta patlamanın sınırlarından kaçamaz. Tucker, bunun, bilim adamlarının bu karmaşık varlıkların nasıl çalıştığına dair geçmişte yaptıkları varsayımların birçoğunu yeniden doğruladığını söyledi.
“Bu çalışma, neredeyse 20 yıllık bilimi doğruluyor” dedi. “Her soruyu yanıtlamıyor, ancak en azından varsayımlarımızın feci şekilde yanlış olmadığını gösterme konusunda iyi bir iş çıkarıyor.”
Gelecekteki JWST gözlemleri, bilim adamlarının yıldız oluşumuyla ilgili teorilerini geliştirmelerine yardımcı olmaya devam edecek. ve evrim, ancak Tucker, diğer görüntüleme filtresi türlerine daha fazla erişimin onları test etmeye yardımcı olabileceğini ve kendi galaksimizin sınırlarının çok ötesindeki harikaları anlamak için daha fazla fırsat yaratabileceğini söyledi.
“JWST’nin gücü gerçekten benzersiz,” dedi Tucker. “Bu tür bir bilimi başarıyor olmamız gerçekten umut verici ve JWST ile, aynısını yalnızca farklı türden süpernovalar için yapmakla kalmayıp daha da iyi hale getirme şansımız yüksek.”
{8 }Referans: “SN Ia SN 2021aefx’in Serendipitous Nebular-phase JWST Imaging: Testing the Confinement of 56Co Decay Energy”, yazan Ness Mayker Chen, Michael A. Tucker, Nils Hoyer, Saurabh W. Jha, Lindsey A. Kwok, Adam K. Leroy, Erik Rosolowsky, Chris Ashall, Gagandeep Anand, Frank Bigiel, Médéric Boquien, Chris Burns, Daniel Dale, James M. DerKacy, Oleg V. Egorov, L. Galbany, Kathryn Grasha, Hamid Hassani, Peter Hoeflich, Eric Hsiao, Ralf S. Klessen, Laura A. Lopez, Jing Lu, Nidia Morrell, Mariana Orellana, Francesca Pinna, Sumit K. Sarbadhicary, Eva Schinnerer, Melissa Shahbandeh, Maximilian Stritzinger, David A. Thilker ve Thomas G. Williams, 15 Şubat 2023, The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acb6d8
Çalışma, National Science tarafından finanse edildi Vakfı, Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi ve diğerleri.