Novas observações de uma estrela explodiu recentemente estão confirmando as previsões do modelo supercomputador feitas emCaltech que as mortes de gigantes estelares são assuntos assimétricos em que detritos e núcleos das estrelas hurtle em direções opostas.
Enquanto observa o remanescente de supernova (SN) 1987A, Telescope espectroscópica Nuclear matriz da NASA, ou NUSTAR, recentemente detectada a assinatura de energia única de titânio-44, uma versão radioativa de titânio que é produzido durante os primeiros estágios de um determinado tipo de explosão da estrela , chamada de Tipo II, ou de colapso de núcleo supernova.
"Titanium-44 é instável. Quando ele decai e se transforma em cálcio, que emite raios gama com uma energia específica, que NUSTAR pode detectar", diz Fiona Harrison, o Benjamin M. Rosen professor de Física na Caltech, e investigador principal do NUSTAR.
Ao analisar as mudanças dependentes de direcção da frequência - ou desvios Doppler - de energia a partir de titânio-44, Harrison e sua equipe descobriram que a maioria do material está se afastando de NUSTAR. A descoberta, detalhada na edição de 08 de maio da revista Science, é a melhor prova ainda que o mecanismo que desencadeia supernovas Tipo II é inerentemente desigual.
NUSTAR criado recentemente detalhados de titânio-44 mapas de outro remanescente de supernova, chamada Cassiopeia A, e lá também encontraram sinais de uma explosão assimétrica, embora a evidência neste caso não é tão definitiva quanto com 1987A.
Supernova 1987A foi detectado pela primeira vez em 1987, quando a luz da explosão de uma estrela supergigante azul localizado 168.000 anos-luz de distância da Terra alcançou. SN 1987A foi um evento importante para os astrônomos. Não só foi a supernova mais próximo de ser detectado em centenas de anos, que marcou a primeira vez que os neutrinos foram detectados a partir de uma fonte astronômica diferente do nosso sol.
Estas partículas subatômicas quase sem massa havia sido previsto para ser produzido em grandes quantidades durante explosões do Tipo II, de modo a sua detecção durante 1987A apoiado algumas das teorias fundamentais sobre o funcionamento interno de supernovas.
Com as mais recentes observações NUSTAR, 1987A é mais uma vez provando ser um laboratório natural útil para estudar os mistérios da morte estelar. Por muitos anos, as simulações de supercomputadores realizados em Caltech e em outros lugares previu que os núcleos de forma mudança pendente supernovas Tipo II pouco antes de explodir, transformando de uma esfera perfeitamente simétrica em uma massa vacilante composta de plumas turbulentos de gás extremamente quente. Na verdade, os modelos que assumiram um núcleo perfeitamente esférica apenas fracassou.
"Se você fizer tudo exatamente esférica, o núcleo não explodir. Acontece que você precisa assimetrias para tornar a estrela explodir", diz Harrison.
De acordo com as simulações, a alteração da forma é conduzido por turbulência gerada por neutrinos que são absorvidos no interior do núcleo. "Esta turbulência ajuda a empurrar para fora uma poderosa onda de choque e lançar a explosão", diz Christian Ott, um professor de física teórica em Caltech que não estava envolvido nas observações NUSTAR.
A equipe de Ott usa supercomputadores para executar simulações tridimensionais de supernovas de colapso de núcleo. Cada simulação gera centenas de terabytes de resultados - para comparação, toda a coleção de impressão da Biblioteca do Congresso dos EUA é igual a cerca de 10 terabytes - mas representa apenas alguns décimos de segundo durante uma explosão de supernova.
Uma melhor compreensão da natureza assimétrica das supernovas Tipo II, Ott diz, poderia ajudar a resolver um dos maiores mistérios que cercam mortes estelares: por que alguns colapso supernovas em estrelas de nêutrons e os outros em um buraco negro para formar uma singularidade espaço-tempo. Pode ser que o elevado grau de assimetria em alguns supernovas produz um efeito duplo: as explode estrela em uma direcção, enquanto que o restante da estrela continua a entrar em colapso em todas as outras direcções.
"Desta forma, uma explosão poderia acontecer, mas, eventualmente, deixar para trás um buraco negro e não uma estrela de nêutrons", disse Ott.
Os resultados NUSTAR também aumentam as chances de que Avançada LIGO - a versão atualizada do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser , que começará a tomar os dados mais tarde este ano - será bem sucedido na detecção de ondas gravitacionais de supernovas. As ondas gravitacionais são ondulações que se propagam através do tecido do espaço-tempo.Segundo a teoria, as supernovas Tipo II deve emitir ondas gravitacionais, mas apenas se as explosões são assimétricas.
Harrison e Ott tem planos de combinar os estudos observacionais e teóricos de supernova que até agora têm ocorrido ao longo de caminhos paralelos no Caltech, usando as observações NUSTAR para refinar simulações em supercomputadores de explosões de supernovas.
"Nós dois vamos trabalhar juntos para tentar obter os modelos para prever com mais precisão o que estamos vendo em 1987A e Cassiopeia A", diz Harrison.
O Galaxy diário via Caltech
Nenhum comentário:
Postar um comentário