Dina makalah anu nembe diterbitkeun, panalungtik ngira-ngira laju runtuhna inti supernova di Bima Sakti jadi 1.63 ± 0.46 kajadian per abad. Ku alatan éta, tina kajadian supernova panungtungan, SN 1987A dititénan 35 taun ka tukang dina taun 1987, kajadian supernova salajengna di Bima Sakti bisa diperkirakeun iraha wae dina mangsa nu bakal datang.
Kahirupan béntang & supernova
Dina skala waktu milyaran taun, béntang-béntang ngalaman hiji prosés hirup, lahir, sepuh, teras maot ku ledakan sarta sumebarna bahan béntang ka rohangan antarbéntang salaku lebu atawa méga.
Kahirupan béntang dimimitian dina nébula (awan lebu, hidrogén, hélium, sareng gas terionisasi anu sanés) nalika runtuhna gravitasi awan raksasa nimbulkeun protobéntang. Ieu terus ningkat kalayan akumulasi gas sareng lebu dugi ka ngahontal massa ahirna. Massa ahir béntang nangtukeun umurna ogé naon anu kajantenan ka béntang salami hirupna.
Sadaya béntang nampi énergina tina fusi nuklir. Bahan bakar nuklir anu dibeuleum dina inti nyiptakeun tekanan ka luar anu kuat kusabab suhu inti anu luhur. Ieu ngimbangan gaya gravitasi ka jero. Kasaimbangan kaganggu nalika bahan bakar dina inti béak. Suhu turun, tekanan ka luar ngirangan. Hasilna, gaya gravitasi tina tekanan ka jero janten dominan anu maksa inti pikeun ngontrak sareng runtuh. Naon anu tungtungna janten béntang saatos runtuh gumantung kana massa béntang. Dina kasus béntang supermasif, nalika inti runtuh dina waktos anu singget, éta nyiptakeun gelombang kejut anu ageung. Ledakan anu kuat sareng bercahaya disebut supernova.
Kajadian astronomi samentara ieu lumangsung dina tahap évolusi pamungkas béntang sareng ninggalkeun sésa-sésa supernova. Gumantung kana massa béntang, sésa-sésa éta tiasa janten béntang neutron atanapi liang hideung.
SN 1987A, supernova panungtungan
Kajadian supernova terakhir nyaéta SN 1987A anu katingali di langit kidul 35 taun ka pengker dina bulan Pebruari 1987. Éta mangrupikeun kajadian supernova munggaran anu katingali ku panon taranjang saprak Kepler dina taun 1604. Perenahna di Awan Magellan Ageung anu caket dieu ( galaksi satelit Bima Sakti), éta mangrupikeun salah sahiji béntang anu ngabeledug paling caang anu katingali dina langkung ti 400 taun anu hurung kalayan kakuatan 100 juta panonpoé salami sababaraha bulan sareng nyayogikeun kasempetan anu unik pikeun nalungtik fase sateuacan, salami, sareng saatos pupusna béntang.
Ulikan ngeunaan supernova penting
Ulikan ngeunaan supernova mangpaat dina sababaraha cara sapertos ngukur jarak di rohangan , pamahaman ngeunaan alam semesta anu ngembang sareng sifat béntang salaku pabrik sadaya unsur anu ngajantenkeun sagalana (kalebet urang) aya di alam semesta . Unsur anu langkung beurat anu kabentuk salaku hasil tina fusi nuklir (unsur anu langkung hampang) dina inti béntang ogé unsur anu nembé didamel nalika runtuhna inti disebarkeun di sakumna rohangan nalika ledakan supernova. Supernova maénkeun peran konci dina nyebarkeun unsur-unsur di sakumna alam semesta.
Hanjakalna, teu acan seueur kasempetan di jaman baheula pikeun niténan sareng nalungtik ledakan supernova sacara saksama. Observasi sareng ulikan anu saksama ngeunaan ledakan supernova di galaksi asal urang Bima Sakti bakal luar biasa sabab ulikan dina kaayaan sapertos kitu moal tiasa dilaksanakeun di laboratorium di Bumi. Ku kituna penting pikeun ngadeteksi supernova pas dimimitian. Tapi, kumaha urang terang iraha ledakan supernova badé dimimitian? Naha aya sistem peringatan dini pikeun ngahalangan ledakan supernova?
Neutrino, mercusuar ledakan supernova
Sabudeureun tungtung hirup, salaku béntang kaluar tina elemen torek salaku suluh pikeun fusi nuklir nu kakuatan eta, dorongan gravitasi ka jero ngadominasi sarta lapisan luar béntang mimiti ragrag ka jero. Inti mimiti ambruk sarta dina sababaraha milidetik inti jadi dikomprés sahingga éléktron jeung proton ngagabung pikeun ngabentuk neutron sarta neutrino dileupaskeun pikeun tiap neutron kabentuk.
Neutron anu kabentuk ngawangun béntang proto-neutron di jero inti béntang, tempat sésa béntang murag dina medan gravitasi anu kuat teras mantul deui. Gelombang kejut anu dihasilkeun ngabubarkeun béntang, nyésakeun hiji-hijina inti anu sésana (béntang neutron atanapi liang hideung gumantung kana massa béntang) sareng sésa massa béntang sumebar ka rohangan antarbéntang.
Ledakan neutrino anu kacida gedéna anu dihasilkeun salaku hasil tina runtuhna inti gravitasi ka luar angkasa tanpa halangan kusabab sipatna anu henteu interaktif sareng materi. Sakitar 99% énergi pangiket gravitasi kaluar salaku neutrino (sateuacan foton anu kajebak di lapangan) sareng bertindak salaku suar anu ngahalangan ledakan supernova. Neutrino ieu tiasa ditéwak di bumi ku observatorium neutrino anu antukna bertindak salaku peringatan awal ngeunaan kamungkinan observasi optik tina ledakan supernova pas geura-giru.
Neutrino kabur ogé nyadiakeun jandela unik kana kajadian ekstrim di jero hiji béntang exploding nu bisa boga implikasi dina pamahaman gaya fundamental jeung partikel elementer.
Sistem Peringatan Dini Supernova (SNEW)
Dina waktu supernova core-runtuhna panungtungan (SN1987A), fenomena ieu dititénan ku mata taranjang. Neutrino dideteksi ku dua detektor cai Cherenkov, Kamiokande-II sareng percobaan Irvine-MichiganBrookhaven (IMB) anu parantos ningali 19 kajadian interaksi neutrino. Tapi, deteksi neutrino tiasa janten lantera atanapi alarm pikeun ngahalangan observasi optik supernova. Balukarna, rupa-rupa observatorium jeung astronom teu bisa meta dina waktu pikeun nalungtik jeung ngumpulkeun data.
Kusabab 1987, astronomi neutrino parantos langkung maju. Ayeuna, sistem ngageter supernova SNWatch parantos dipasang anu diprogram pikeun disada alarm ka para ahli sareng organisasi anu relevan ngeunaan kamungkinan panampakan supernova. Sareng, aya jaringan observatorium neutrino di sakuliah dunya, anu disebut Supernova Early Warning System (SNEWS) anu ngagabungkeun sinyal pikeun ningkatkeun kapercayaan kana deteksi. Sagala kagiatan biasa dibéjakeun ka server SNEWS sentral ku detéktor individu. Saterasna, SNEWS parantos ngalaman pamutahiran ka SNEWS 2.0 nembe anu ngahasilkeun panggeuing kapercayaan anu langkung handap.
Supernova caket di Milkyway
Observatorium neutrino anu sumebar di sakumna dunya ngarah kana deteksi munggaran neutrino anu hasil tina runtuhna inti gravitasi béntang-béntang di galaksi asal urang . Ku kituna, kasuksésanna, gumantung pisan kana laju runtuhna inti supernova di Bima Sakti.
Dina makalah anu nembe diterbitkeun, panalungtik ngira-ngira laju runtuhna inti supernova di Bima Sakti jadi 1.63 ± 0.46 kajadian per 100 taun; kira-kira hiji nepi ka dua supernova per abad. Salajengna, perkiraan nunjukkeun yén interval waktu antara supernova runtuhna inti di Bima Sakti bisa jadi antara 47 nepi ka 85 taun.
Ku kituna, kumargi kajadian supernova terakhir, SN 1987A katingali 35 taun ka pengker, kajadian supernova salajengna di Bima Sakti tiasa dipiharep iraha waé dina waktos anu caket. Kalayan observatorium neutrino anu dijaringan pikeun ngadeteksi ledakan awal sareng Sistem Peringatan Dini Supernova (SNEW) anu ditingkatkeun, para ilmuwan bakal aya dina posisi pikeun ningali sacara saksama kajadian ekstrim salajengna anu aya hubunganana sareng ledakan supernova béntang anu maot. Ieu bakal janten kajadian anu penting sareng kasempetan anu unik pikeun nalungtik fase sateuacan, salami, sareng saatos pupusna béntang pikeun pamahaman anu langkung saé ngeunaan alam semesta.
***
sumber:
- Kembang api Galaxy, NGC 6946: Naon Jieun ieu Galaxy jadi Special? Éropa ilmiah. Dipasang 11 Januari 2021. Sadia di http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fireworks-galaxy-ngc-6946-what-make-this-galaxy-so-special/
- Scholberg K. 2012. Supernova Neutrino Deteksi. Preprint axRiv. Sadia di https://arxiv.org/pdf/1205.6003.pdf
- Kharusi S Al, dkk 2021. SNEWS 2.0: sistem peringatan dini supernova generasi saterusna pikeun astronomi multi-utusan. Jurnal Fisika Anyar, Jilid 23, Maret 2021. 031201. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/abde33
- Rozwadowskaab K., Vissaniab F., sarta Cappellaroc E., 2021. Dina laju core runtuhna supernovae dina Mily Way. Astronomi Anyar Jilid 83, Pébruari 2021, 101498. DOI: https://doi.org/10.1016/j.newast.2020.101498. Preprint axRiv sadia di https://arxiv.org/pdf/2009.03438.pdf
- Murphey, CT, dkk 2021. Nyaksian sajarah: sebaran langit, deteksi, jeung ongkos supernova Bima Sakti-mata taranjang. Bewara Bulanan Royal Astronomical Society, Jilid 507, Edisi 1, Oktober 2021, Kaca 927–943, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab2182. Preprint axRiv Sadia di https://arxiv.org/pdf/2012.06552.pdf
***
