| iPTF14hls | |
|---|---|
| Date observaționale ( Epoca J2000 [1] ) |
|
| Galaxie | SDSS J092034.44+504148.7 [d] |
| Constelaţie | Carul mare |
| ascensiunea dreaptă | 09 h 20 m 34.30 s[unu] |
| declinaţie | +50° 41′ 46.80″[unu] |
| data deschiderii | septembrie 2014 |
| Luciu maxim (V) | 17.716(R) [1] |
| Distanţă | 156,2 M buc [1] |
| caracteristici fizice | |
| CRTS CSS141118 J092034+504148 , Gaia 16aog , [YUT2017] KISS15ah , iPTF 14hls și AT 2016bse | |
| Informații în Wikidata ? | |
IPTF14hls este o supernovă cu proprietăți neobișnuite, care a erupt continuu în ultimii trei ani (din 2017). [1] Înainte de aceasta, focarul a avut loc în 1954. [2] Niciuna dintre teoriile propuse nu explică pe deplin toate aspectele acestui fenomen.
Steaua iPTF14hls a fost descoperită în septembrie 2014 ca parte a studiului PTF al Observatorului Palomar [3] , datele au fost publicate în noiembrie 2014 ca parte a anchetei CRTS [4] sub denumirea CSS141118:092034+504148. [5] În ianuarie 2015, au fost confirmate focare. [6] [2] La acea vreme, se credea că a existat o singură explozie de supernovă de tip II-P , care ar trebui să dispară în 100 de zile, dar focarele au reluat peste 600 de zile cu luminozitate variabilă de cel puțin 5 ori. Luminozitatea a variat cu până la 50%, [2] atingând cinci vârfuri. [3] De asemenea, în loc să se răcească în timp, așa cum se întâmplă într-o explozie de supernova de tip II-P, obiectul a menținut o temperatură aproape constantă de aproximativ 5000-6000 K. [1] Examinarea fotografiilor mai vechi ale cerului a arătat că în 1954 a existat o erupție în aceeași direcție pe cer. [2] Steaua a explodat de 6 ori din 1954. [7]
Cercetarea Supernova este condusă în principal de Iair Arcavi. Echipa sa internațională de cercetători a folosit spectrometrul Keck-I LRIS pentru a obține spectrul galaxiei în care se află steaua, precum și spectrograful DEIMOS al telescopului Keck-II pentru a obține spectre de înaltă rezoluție ale celei mai neobișnuite supernove. [opt]
Galaxia care găzduiește iPTF14hls este o galaxie pitică care formează stele cu conținut scăzut de metal; absorbția slabă în linia de fier din spectrul supernovei este în concordanță cu metalitatea scăzută a obiectului precursor. [1] Studiul a arătat că steaua explodata a fost de cel puțin 50 de ori mai masivă decât Soarele. [9] Oamenii de știință notează, de asemenea, faptul că rata de expansiune a materiei ejectate este de 6 ori mai mică decât cea a tuturor celorlalte supernove studiate, ca și cum focarul are loc cu mișcare lentă. Cu toate acestea, dacă aceasta ar fi o consecință a dilatării relativiste a timpului, atunci s-ar observa o deplasare a liniilor din spectru către regiunea roșie, care este de 6 ori mai mică în comparație cu supernovele obișnuite, ceea ce este incompatibil cu observațiile. [1] În 2017, rata de expansiune a fost estimată la 1.000 km/s. [10] [11]
iPTF14hls este un fenomen continuu. Observațiile la un număr de lungimi de undă sunt necesare pentru a înțelege natura unor astfel de obiecte neobișnuite. Odată ce obiectul devine în cele din urmă o rămășiță de supernovă , se pot aștepta noi ipoteze despre natura stelei progenitoare și mecanismul de izbucnire. Grupul Arcavi intenționează să efectueze cercetări suplimentare în diferite domenii ale radiațiilor electromagnetice împreună cu observatori de la alte telescoape. [12] Printre aceste telescoape se numără Telescopul Optic de Nord și Observatorul Spațial Swift , Telescopul Spațial Fermi , [13] și telescopul Hubble a început să observe această regiune în decembrie 2017. [12] [14]
Teoriile actuale arată că steaua își va pierde tot hidrogenul în timpul primei supernove; în funcție de mărimea inițială a stelei, rămășița formează o stea neutronică sau o gaură neagră , astfel încât fenomenul observat este considerat primul de acest gen. [1] [3] [2] În prezent, nu există nicio teorie care să explice observațiile. [14] [15] Niciuna dintre ipotezele prezentate mai jos nu explică mecanismul de conservare a hidrogenului sau energia observată. [16] [17] Conform lucrărilor lui Iair Arcavi, descoperirea acestui obiect va necesita rafinarea teoriilor existente despre mecanismele erupțiilor sau dezvoltarea unui nou scenariu de erupții capabil să [1]
Una dintre ipoteze include presupunerea arderii antimateriei în miezul stelei; [3] Această ipoteză afirmă că stelele masive devin atât de fierbinți în miezul lor încât energia lor este convertită în materie și antimaterie, ceea ce face ca steaua să devină extrem de instabilă și să creeze erupții timp de câțiva ani. [18] Antimateria, atunci când interacționează cu materia obișnuită, duce la explozii care ejectează straturile exterioare ale stelei; un astfel de proces poate continua decenii până la explozia finală puternică și prăbușirea într-o gaură neagră. [9]
O altă ipoteză implică sugestia unei supernove instabile cu perechi pulsatorii , o stea masivă capabilă să-și piardă jumătate din masa înainte de debutul unei serii de izbucniri puternice. [1] [16] Cu fiecare manifestare a unei pulsații, materia care scapă dintr-o stea se poate ciocni cu materia care scăpa anterior și poate crea fulgerări strălucitoare similare cu exploziile supernovei (vezi pseudosupernova ). Cu toate acestea, energia generată de iPTF14hls o depășește pe cea prezisă de această ipoteză. [9]
Modelul magnetar poate explica, de asemenea, multe dintre caracteristicile observate ale erupției, dar oferă o curbă de lumină mai netedă și poate necesita modificări ale intensității câmpului magnetic. [17] [19]
O altă ipoteză bazată pe spectrul de emisie sugerează că natura spectrului indică interacțiunea de impact a materiei ejectate cu materia circumstelară densă. [douăzeci]
În decembrie 2017, pe baza datelor de la telescopul Fermi, o echipă de cercetători a raportat că iPTF14hls ar fi putut avea o rază gamma puternică pentru prima dată . [13] Sursa de radiații gamma a apărut la aproximativ 300 de zile după izbucnirea iPTF14hls și este încă observată (aprilie 2018), dar sunt necesare observații suplimentare pentru a demonstra că iPTF14hls este sursa de radiații gamma. [13] Dacă există într-adevăr o legătură între iPTF14hls și o sursă de raze gamma, atunci există dificultăți în modelarea razelor gamma în ceea ce privește accelerația particulelor în unda de șoc generată de erupție. Este necesară o eficiență ridicată a conversiei energiei, deci se presupune că prezența unui jet de la un însoțitor apropiat este necesară pentru a explica unele proprietăți ale datelor observaționale. [13] Razele X nu au fost observate, ceea ce face ca interpretarea prezenței razelor gamma să fie deosebit de dificilă. [21]
Această ipoteză presupune existența unei pseudo-supernove cu jeturi într-o anvelopă comună ( common envelope jets supernova impostor ), care apare pe o stea neutronică însoțitoare. Ipoteza prezintă mecanismul unui nou tip de erupții repetate care apar atunci când o stea neutronică intră în învelișul unei stele masive într-o etapă târzie de evoluție și acumulare a materiei învelișului cu apariția unor jeturi care interacționează cu materia înconjurătoare. ” [ 22] [23] Materia ejectată poate atinge o viteză de 104 km /pp. [22]