| iPTF14hls | |
|---|---|
| Údaje z pozorování ( Epocha J2000 [1] ) |
|
| Galaxie | SDSS J092034.44+504148.7 [d] |
| Souhvězdí | Velký vůz |
| rektascenzi | 09 h 20 m 34,30 s[jeden] |
| deklinace | +50° 41′ 46,80″[jeden] |
| datum otevření | září 2014 |
| Maximální lesk (V) | 17,716(R) [1] |
| Vzdálenost | 156,2 M ks [1] |
| fyzikální vlastnosti | |
| CRTS CSS141118 J092034+504148 , Gaia 16aog , [YUT2017] KISS15ah , iPTF 14hls a AT 2016bse | |
| Informace ve Wikidatech ? | |
IPTF14hls je supernova s neobvyklými vlastnostmi, která nepřetržitě vybuchuje poslední tři roky (stav k roku 2017). [1] Předtím došlo k vypuknutí v roce 1954. [2] Žádná z navrhovaných teorií plně nevysvětluje všechny aspekty tohoto jevu.
Hvězda iPTF14hls byla objevena v září 2014 v rámci PTF průzkumu observatoře Palomar [3] , data byla publikována v listopadu 2014 v rámci průzkumu CRTS [4] pod označením CSS141118:092034+504148. [5] V lednu 2015 byla potvrzena ohniska. [6] [2] V té době se předpokládalo, že došlo k jedné explozi supernovy typu II-P , která by měla zmizet do 100 dnů, ale ohniska se obnovila po 600 dnech s proměnnou jasností nejméně 5krát. Jas se měnil až o 50 %, [2] dosahoval pěti vrcholů. [3] Místo toho, aby se časem ochlazovalo, jak k tomu dochází při explozi supernovy typu II-P, objekt si udržoval téměř konstantní teplotu asi 5000-6000 K . [1] Zkoumání starších fotografií oblohy ukázalo, že v roce 1954 došlo na obloze k záblesku ve stejném směru. [2] Hvězda od roku 1954 explodovala šestkrát. [7]
Výzkum supernov vede především Iair Arcavi. Jeho mezinárodní tým výzkumníků použil spektrometr Keck-I LRIS k získání spektra galaxie, ve které hvězda sídlí, a také spektrograf DEIMOS dalekohledu Keck-II k získání spekter nejneobvyklejší supernovy s vysokým rozlišením. [osm]
Galaxie hostující iPTF14hls je hvězdotvorná trpasličí galaxie s nízkým obsahem kovů; slabá absorpce v linii železa ve spektru supernov je v souladu s nízkou metalicitou prekurzorového objektu. [1] Studie ukázala, že explodovaná hvězda byla nejméně 50krát hmotnější než Slunce. [9] Vědci si také všimli skutečnosti, že rychlost expanze vyvržené hmoty je 6krát nižší než u všech ostatních studovaných supernov, jako kdyby k propuknutí došlo ve zpomaleném pohybu. Pokud by to však byl důsledek relativistické dilatace času, pak by byl pozorován posun čar ve spektru do červené oblasti, která je 6x menší ve srovnání s běžnými supernovami, což je v rozporu s pozorováními. [1] V roce 2017 byla rychlost expanze odhadována na 1 000 km/s. [10] [11]
iPTF14hls je nepřetržitý fenomén. K pochopení povahy takových neobvyklých objektů jsou nezbytná pozorování na různých vlnových délkách. Jakmile se objekt nakonec stane zbytkem supernovy , lze očekávat nové hypotézy o povaze progenitorové hvězdy a mechanismu vzplanutí. Skupina Arcavi má v úmyslu provádět další výzkum v různých oblastech elektromagnetického záření společně s pozorovateli na jiných dalekohledech. [12] Mezi tyto dalekohledy patří Northern Optical Telescope a Swift Space Observatory , Fermi Space Telescope [ 13] a Hubbleův dalekohled začal tuto oblast pozorovat v prosinci 2017. [12] [14]
Současné teorie ukazují, že hvězda ztratí veškerý svůj vodík během první supernovy; v závislosti na počáteční velikosti hvězdy tvoří zbytek neutronovou hvězdu nebo černou díru , takže pozorovaný jev je považován za první svého druhu. [1] [3] [2] V současnosti neexistuje žádná teorie, která by pozorování vysvětlila. [14] [15] Žádná z níže uvedených hypotéz nevysvětluje mechanismus zachování vodíku ani pozorovanou energii. [16] [17] Podle prací Iaira Arcaviho bude objev tohoto objektu vyžadovat upřesnění stávajících teorií o mechanismech vzplanutí nebo vývoj nového scénáře vzplanutí schopného [1]
Jedna z hypotéz zahrnuje předpoklad spalování antihmoty v jádru hvězdy; [3] Tato hypotéza tvrdí, že masivní hvězdy se ve svých jádrech tak zahřejí, že se jejich energie přemění na hmotu a antihmotu, což způsobí, že se hvězda stane vysoce nestabilní a vytvoří erupce na několik let. [18] Antihmota při interakci s běžnou hmotou vede k explozím, které vymršťují vnější vrstvy hvězdy; takový proces může pokračovat po celá desetiletí až do poslední silné exploze a zhroucení do černé díry. [9]
Další hypotéza zahrnuje návrh pulsující párově nestabilní supernovy , hmotné hvězdy schopné ztratit polovinu své hmotnosti před začátkem série silných výbuchů. [1] [16] Při každém projevu pulsace se hmota unikající z jedné hvězdy může srazit s dříve unikající hmotou a vytvořit jasné záblesky podobné výbuchům supernov (viz pseudosupernova ). Energie generovaná iPTF14hls však převyšuje energii předpovídanou touto hypotézou. [9]
Magnetarový model může také vysvětlit mnoho pozorovaných rysů erupce, ale poskytuje hladší světelnou křivku a může vyžadovat změny v síle magnetického pole. [17] [19]
Další hypotéza založená na emisním spektru naznačuje, že povaha spektra ukazuje na dopadovou interakci vyvržené hmoty s hustou cirkumstelární hmotou. [dvacet]
V prosinci 2017, na základě dat z Fermiho dalekohledu, tým výzkumníků oznámil, že iPTF14hls mohl mít poprvé silné gama záření . [13] Zdroj gama záření se objevil přibližně 300 dní po vypuknutí iPTF14hls a je stále (duben 2018) pozorován, ale jsou zapotřebí další pozorování, aby se prokázalo, že iPTF14hls je zdrojem gama záření. [13] Pokud skutečně existuje spojení mezi iPTF14hls a zdrojem gama záření, pak existují potíže s modelováním gama záření z hlediska zrychlení částic v rázové vlně generované erupcí. Je vyžadována vysoká účinnost přeměny energie, takže se předpokládá, že přítomnost výtrysku z blízkého společníka je nezbytná k vysvětlení některých vlastností pozorovaných dat. [13] Rentgenové paprsky nebyly pozorovány, takže interpretace přítomnosti gama paprsků byla obzvláště náročná. [21]
Tato hypotéza předpokládá existenci pseudosupernovy s výtrysky ve společné obálce ( common cover jets supernova impostor ), která se vyskytuje na doprovodné neutronové hvězdě. Hypotéza představuje mechanismus nového typu opakovaných vzplanutí, ke kterým dochází, když neutronová hvězda vstoupí do obalu hmotné hvězdy v pozdní fázi vývoje a akrece hmoty obalu s výskytem výtrysků interagujících s okolní hmotou . 22] [23] Vymrštěná hmota může dosáhnout rychlosti 104 km /s. [22]