La supernova shock du télescope spatial Kepler

La supernova shock du télescope spatial Kepler

La supernova shock du télescope spatial Kepler

Supernovae sont des explosions stellaires qui annoncent la mort d’étoiles, et elles peuvent être si brillantes qu’elles peuvent brièvement éblouir toute leur galaxie hôte. Une classe particulière de supernovae, appelée Kind Ias’est avéré être un outil essentiel dans l’importante découverte de la énergie noire–une power mystérieuse qui provoque l’accélération de l’Univers dans son enlargement et qui constitue la half du lion de la composante masse-énergie du Cosmos. Néanmoins, le processus qui déclenche Kind Ia Les conflagrations de supernovae sont restées un puzzle aux proportions cosmiques. Cependant, les astronomes ont annoncé lors de la réunion d’hiver de janvier 2014 de l’American Astronomical Society (AAS), qui s’est tenue à l’extérieur de Washington DC à Nationwide Harbor, Maryland, que la chasse aux planètes malheureuse, mais néanmoins très réussie, de la NASA Télescope spatial Kepler avait réussi la surprenante découverte de deux Kind Ia explosions de supernovae, qui éclairent de manière captivante leurs origines mystérieuses.

La Kepler a été le premier télescope spatial à être lancé succesful de détecter des exoplanètes de la taille de la Terre dans notre voisinage galactique situé dans leurs étoiles. zones habitables. Plus de 75 % des 3 500 candidates exoplanètes repérées par Kepler des tailles sportives allant de celle de la Terre à celle de Neptune.

La zone liveable autour d’une étoile se trouve cette région “parfaite” de Boucle d’or où l’eau, dans son état liquide qui aime la vie, peut exister sur un monde en orbite. Là où l’eau liquide existe, la vie telle que nous la connaissons peut aussi évoluer ! Cela ne signifie pas que la vie existe définitivement sur un monde aquatique aussi heureux, mais cela signifie que la possibilité est là.

Keplerlancé le 7 mars 2009 depuis Cap Canaveral, en Floride, avait pour mission principale de regarder plus de 100 000 étoiles, à la recherche de petites baisses de luminosité causées par en transit planètes. Keplerun vaisseau spatial à utilization spécial, a été conçu pour mesurer avec précision ces minuscules altérations de la lumière de ces étoiles lointaines, à la recherche de planètes extraterrestres provoquant des creux subtils dans leur lumière brillante et ardente.

Pendant les quatre années de sa mission, Kepler regardait sans relâche un seul morceau de ciel, recueillant des mesures de luminosité toutes les demi-heures. Parfois, le télescope a repéré par hasard de minuscules creux dans la luminosité d’une étoile, indiquant que les planètes avaient fait un transit–c’est-à-dire passé devant – le visage éblouissant d’une étoile-mère. Malheureusement, le Kepler mission a pris fin prématurément lorsqu’une pièce de son équipement est tombée en panne en mai 2013.

Fin 2009, le Dr Robert Olling, un astronome de l’Université du Maryland à Faculty Park, a commencé à réfléchir à ce que Kepler pourrait être succesful de faire s’il se tournait aussi pour regarder les galaxies. Le Dr Olling, qui étudie les supernovae et les trous noirs, s’est rendu compte que, comme les étoiles, les galaxies scintillent avec des luminosités relativement constantes. Cependant, en cas d’événement inhabituel – comme la frénésie alimentaire d’un trou noir vorace ou l’explosion fatale d’une étoile géante – la brillance d’une galaxie pourrait s’intensifier considérablement. Après que le Dr Olling et deux de ses collègues, le Dr Richard Mushotsky et le Dr Edward Shaya, également de l’Université du Maryland, aient soumis une proposition au Kepler équipe, le télescope a commencé à regarder 400 galaxies dansant dans son champ de imaginative and prescient.

Quelle explosion !

La plupart des supernovae décollent lorsqu’une étoile solitaire et solitaire explose et « meurt ». Fréquemment, l’ancêtre de la supernova est une étoile lourde, avec un noyau massif pesant environ 1,4 masse solaire. C’est ce qu’on appelle le Limite de Chandrasekhar. Les étoiles plus petites et moins lourdes – comme notre propre Soleil – ne périssent généralement pas dans la violence brillante des explosions explosives de supernovae, comme leurs dad and mom stellaires plus massifs. Les petites étoiles, comme notre Soleil, vont beaucoup plus “en douceur dans cette bonne nuit”, et périssent dans une paix relative – et une grande beauté. Notre Soleil, à ce stade, est très ordinaire et plutôt petit (selon les normes stellaires), séquence principale (brûlant de l’hydrogène) étoile. Il apparaît dans notre ciel diurne comme une grande sphère dorée enchanteresse et brillamment scintillante. Il y a huit planètes majeures, une multitude de lunes envoûtantes et un riche assortiment d’autres corps plus petits en orbite autour de notre Soleil, qui habite heureusement dans la banlieue lointaine d’une grande et majestueuse galaxie à spirale barrée, notre Voie lactée. Notre Soleil ne vivra pas éternellement. Comme toutes les étoiles, elle est vouée à périr, à un second donné, mais, dans le cas de notre Soleil, pas avant très longtemps. Une étoile, de la masse relativement petite de notre Soleil, peut “vivre” environ 10 milliards d’années, fusionnant avec bonheur l’hydrogène de son noyau en éléments atomiques plus lourds, dans un processus appelé nucléosynthèse stellaire.

Cependant, notre Soleil n’est pas actuellement un bébé stellaire rebondissant. En fait, c’est une star d’âge moyen. Cependant, il connaît une vie lively à mi-parcours et est encore suffisamment exubérant pour continuer à fusionner joyeusement de l’hydrogène dans son noyau pendant encore 5 milliards d’années environ. Notre Soleil a actuellement environ 4,56 milliards d’années – il n’est pas jeune selon les normes stellaires, mais il n’est pas exactement vieux non plus.

Lorsque des étoiles comme notre Soleil ont enfin réussi à fusionner la majeure partie de leur approvisionnement en hydrogène, elles commencent à se transformer en étoiles géantes rouges. L’étoile semblable au Soleil, maintenant âgée, porte un cœur d’hélium, entouré d’une coquille dans laquelle l’hydrogène est encore fusionné en hélium. La coquille se gonfle vers l’extérieur et le cœur mourant de l’étoile grossit de plus en plus à mesure que l’étoile vieillit. Ensuite, le cœur d’hélium lui-même start à se ratatiner sous son propre poids, et il devient de plus en plus chaud jusqu’à ce que, enfin, il devienne si brûlant en son centre que l’hélium est maintenant fusionné dans l’élément atomique encore plus lourd, carbone. La petite étoile ressemblant au Soleil se retrouve avec un petit cœur extrêmement chaud qui produit plus d’énergie qu’il ne le faisait, il y a longtemps, quand il était plus jeune. séquence principale étoile. Les couches externes de l’étoile âgée et mourante ont gonflé dans des proportions hideuses. Dans notre propre système solaire, quand notre soleil est enfin parti Géant rouge, il cannibalisera certains de ses propres enfants planétaires – d’abord Mercure, puis Vénus – et ensuite (peut-être) la Terre. La température à la floor flamboyante de cet horrible Géant rouge sera considérablement plus frais qu’il ne l’était lorsque notre Soleil était encore un enchanteur, jeune, dynamique séquence principale petite, petite étoile !

Les morts relativement douces de petites étoiles, comme notre Soleil, sont caractérisées par le tendre gonflement de leurs couches externes de gaz lumineux et multicolores, et ces objets sont d’une beauté si éblouissante qu’ils sont souvent appelés les “papillons du Cosmos, ” par des astronomes enchantés.

Notre Soleil mourra de cette façon – avec une paix relative et une grande beauté. C’est parce que notre Soleil est un solitaire. Le cadavre du Soleil sera un petit reste stellaire dense appelé un nain blancet son linceul sera un “papillon” cosmique scintillant.

Cependant, quelque selected de très différent se produit lorsqu’une petite étoile de kind solaire habite dans un système binaire avec une autre étoile sœur. L’étoile sœur interfère grossièrement avec la précieuse et paisible solitude de son frère, et dans ce cas, la petite étoile mourante devient supernova – tout comme ses dad and mom étoilés plus massifs, lorsqu’ils atteignent la fin de la route stellaire.

Supernova Shock !

Kepler les données ont révélé au moins cinq – et peut-être huit – supernovae sur une période de deux ans. Au moins deux d’entre eux ont été identifiés comme Kind Ia, et leur lumière a été capturée avec plus de détails temporels que jamais auparavant. Cette nouvelle info ajoute de la crédibilité à la théorie selon laquelle Kind Ia les supernovae résultent de la fusion de deux naines blanches–les reliques extrêmement denses de la taille de la Terre d’étoiles semblables au Soleil. Cette nouvelle découverte jette un doute sur l’ancien modèle de longue date qui Kind Ia les supernovae sont le résultat d’un solitaire nain blanc sirotant du matériel d’une star sœur compagne – et victime. L’étoile compagne pourrait être soit une séquence principale Étoile semblable au soleil, ou une personne âgée, gonflée géant rouge.

Cette nouvelle info a été la découverte surprenante de Kepler— dont le however principal était de chasser des planètes extraterrestres en regardant les étoiles de notre voisinage galactique. Des galaxies éloignées ont également dansé dans le champ de imaginative and prescient du télescope spatial, et son succès dans la collecte de données toutes les demi-heures, ainsi que sa sensibilité à de très petites altérations de la luminosité, l’ont rendu idéal pour enregistrer la montée et la descente de la lumière émise lors des explosions de supernovae. .

Le Dr Olling a eu la probability de repérer le duo de Kind Ia supernovae après une étude de deux ans sur quelque 400 galaxies de Kepler champ. Il a rendu compte de sa découverte le 8 janvier 2014, lors de la réunion d’hiver de l’AAS. “En tant que tour de power approach, c’est vraiment cool d’utiliser Kepler pour plus que prévu », a déclaré le Dr Robert P. Kirshner à la presse lors de la réunion de l’AAS. Le Dr Kirshner est astronome au Harvard-Smithsonian Middle for Astrophysics à Cambridge, Massachusetts.

À certains égards, les données recueillies sont rudimentaires. En effet, ils ne sont composés que des mesures de luminosité, les astronomes ne peuvent donc pas calculer des détails comme les deux buildings du duo de Kind Ia explosions et la composition chimique de ce qu’ils ont projeté violemment dans l’espace. Kepler a également renvoyé des données sur Terre une fois tous les trois mois. Parce que les supernovae s’estompent après plusieurs semaines de brillance, les astronomes n’ont pas pu pointer d’autres télescopes vers les supernovae qui Kepler avait repéré afin de recueillir des observations plus parfaites.

Kind Ia les explosions sont la forme de supernovae la plus couramment observée. de Kepler les données ont fourni un indice précieux sur ce qui déclenche ces explosions stellaires. La Kepler les données aident les astronomes à faire la distinction entre les deux scénarios de supernovae concurrents. Les deux exigent qu’un nain blanc accumule les étoiles d’un compagnon, jusqu’à ce que la pression déclenche une explosion thermonucléaire incontrôlable. Cependant, dans le modèle compagnon, l’enveloppe en enlargement du matériau du nain blanc s’écraserait sur l’étoile sœur. Cela produirait de la chaleur et de la lumière supplémentaires – qui se manifesteraient comme une bosse dans les premiers jours de l’éclaircissement d’une supernova. Cependant, aucune bosse de ce style n’a été observée dans les données du Dr Olling.

Cela exclut essentiellement géant rouge compagnons, a expliqué le Dr Olling lors de la réunion de l’AAS, parce que ces grandes étoiles gonflées et âgées causeraient une belle grosse bosse. Cependant, les données pourraient encore être compatibles avec le modèle de compagnons plus petits, plus semblables au Soleil, a noté le Dr Daniel Kassen à la presse le 14 janvier 2014. Le Dr Kassen est astronome à l’Université de Californie, Berkeley, et un collaborateur avec le Dr Olling sur l’enquête. Non seulement ces étoiles relativement petites provoqueraient une plus petite bosse, mais la bosse pourrait bien être complètement ignorée selon le level de vue de l’observateur, a poursuivi le Dr Kassen.

Pendant longtemps, le modèle de Kind Ia supernovae causée par la fusion naines blanches n’était pas particulièrement populaire parmi les astronomes automobile on pensait que les étapes finales des fusions se produisaient très lentement – sur des milliers d’années. Une telle accrétion graduelle de matière conduirait plus probablement à la création d’un étoile à neutrons. Cependant, en 2010, des simulations ont suggéré que de telles fusions pourraient se produire beaucoup plus rapidement – en quelques secondes ou minutes, et cela permettrait la modification soudaine et spectaculaire de la pression qui déclenche une telle explosion.

Il peut y avoir quelques problèmes, cependant, avec le scénario de fusion. Le Dr Craig Wheeler a noté dans le numéro du 14 janvier 2014 de Actualités Nature que les simulations des fusions montrent fréquemment des explosions hautement asymétriques – pourtant, les observations jusqu’à présent semblent être plus sphériques. Le Dr Wheeler est un théoricien des supernovas à l’Université du Texas à Austin.

Le Dr Olling pense qu’il est vital de faire des observations simultanées à l’aide d’oscilloscopes au sol. Ceci est dû au fait Kepler ne peut enregistrer que la luminosité et ne peut pas diviser la lumière en spectres. Cependant, pour ce faire, Kepler doit être dirigé dans la course opposée. Le Dr Olling espère que le Kepler l’équipe le permettra quand Nasa révèle ses plans futurs pour le vaisseau spatial paralysé au cours de l’été 2014.

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