stringtranslate.com

Сверхновая, богатая кальцием

В астрономии сверхновая, богатая кальцием (или транзиентная, богатая кальцием , Ca-rich SN ) — это подкласс сверхновых , которые, в отличие от более известных традиционных классов сверхновых , более слабые и производят необычно большое количество кальция . Поскольку их светимость находится в промежутке между светимостью новых и других сверхновых, их также называют «промежуточными» транзиентами . Только около 15 событий были классифицированы как сверхновые, богатые кальцием (по состоянию на август 2017 года) — сочетание их внутренней редкости и низкой светимости затрудняет новые открытия и их последующее изучение. Это делает сверхновые, богатые кальцием, одним из самых загадочных подклассов сверхновых, известных в настоящее время.

Происхождение и классификация

Своеобразная группа сверхновых, которые были необычно богаты кальцием, была идентифицирована Алексеем Филиппенко и его коллегами. Хотя они выглядели несколько похожими на сверхновые типа Ib и Ic , в их спектрах доминировал кальций, без других признаков, часто наблюдаемых в сверхновых типа Ib и Ic, и для их описания был придуман термин «богатые кальцием» . [1] Последующие открытия привели к классификации эмпирически похожих сверхновых. [2] [3] Они имеют такие общие характеристики, как быстро растущие и затухающие кривые блеска , которые достигают пика светимости между новыми и сверхновыми, и спектры, в которых доминирует кальций через 2–3 месяца после первоначального взрыва. [4]

Механизм взрыва

Точная природа звездных систем и их последующих взрывов, которые приводят к появлению сверхновых, богатых кальцием, неизвестна. Несмотря на то, что они кажутся похожими на сверхновые типа Ib, было отмечено, что за сверхновые, богатые кальцием, вероятно, отвечает другой механизм взрыва. [2] Поскольку большая часть галактик, из которых они, как считается, происходят, являются галактиками раннего типа и, таким образом, состоят из старых звездных популяций , они вряд ли содержат много молодых массивных звезд , которые дают начало сверхновым типа Ib. [5] Взрывы сверхновых в старых звездных популяциях обычно связаны с белым карликом , поскольку это старые системы, которые могут претерпеть термоядерный взрыв при определенных обстоятельствах, как в случае со сверхновыми типа Ia . Однако, поскольку сверхновые, богатые кальцием, гораздо менее яркие и быстрее затухают, чем обычные сверхновые типа Ia, маловероятно, что для них обоих действует один и тот же механизм.

Еще одной особенностью сверхновых, богатых кальцием, является то, что они, по-видимому, взрываются вдали от галактик, даже достигая межгалактического пространства . Поиски слабых карликовых галактик в их местах показали, что они взрываются в средах с очень низкой плотностью, в отличие от других типов сверхновых. [6] [7]

Существует несколько теорий, которые пытаются объяснить это поведение. Двойные системы высокоскоростных звезд , такие как два белых карлика или белый карлик и нейтронная звезда , которые были выброшены из своей галактики либо из-за толчка нейтронной звезды [8] [9], либо из-за взаимодействия со сверхмассивной черной дырой в своей галактике [10] [11], могут вызывать взрывы, когда они в конечном итоге сливаются (из-за гравитационного волнового излучения), что предпочтительно происходит вдали от галактик. В качестве альтернативы предполагалось, что они происходят из-за звезд, которые находятся во внутрикластерной среде внутри больших групп галактик или скоплений , будучи выброшенными из своей галактики во время слияний или взаимодействий. [7] Тогда взрыв был бы вызван детонацией белого карлика малой массы во время события слияния как части двойной системы или детонацией гелиевой оболочки на белом карлике.

Богатая кальцием сверхновая звезда выбрасывает несколько десятых солнечной массы в материале со скоростью в тысячи километров в секунду и достигает пиковой светимости, равной примерно 100–200 миллионам светимости Солнца . Несмотря на то, что богатые кальцием сверхновые сравнительно редки и малы по сравнению с другими типами сверхновых, считается, что они вносят значительный вклад в производство кальция во Вселенной . [12]

Список

Ссылки

  1. ^ "IAUC 8159: 2003gh; 2001co, 2003H, 2003dg,, 2003dr". www.cbat.eps.harvard.edu . Получено 10 августа 2017 г.
  2. ^ ab Perets, HB; Gal-Yam, A.; Mazzali, PA; Arnett, D.; Kagan, D.; Filippenko, AV; Li, W.; Arcavi, I.; Cenko, SB (2010-05-20). "Слабый тип сверхновой от белого карлика с богатым гелием компаньоном". Nature . 465 (7296): 322–325. arXiv : 0906.2003 . Bibcode :2010Natur.465..322P. doi :10.1038/nature09056. ISSN  0028-0836. PMID  20485429. S2CID  4368207.
  3. ^ Браун, Эрин (2010-05-19). «Сверхновая богата кальцием». Los Angeles Times . ISSN  0458-3035 . Получено 2017-08-10 .
  4. ^ Касливал, Манси М.; Кулкарни, СР; Гал-Ям, Авишай; Ньюджент, Питер Э.; Салливан, Марк; Билдстен, Ларс; Офер Ярон; Перец, Хагай Б.; Аркави, Иаир (2012). «Богатые кальцием переходные процессы на отдаленных окраинах галактик». Астрофизический журнал . 755 (2): 161. arXiv : 1111.6109 . Бибкод : 2012ApJ...755..161K. дои : 10.1088/0004-637X/755/2/161. ISSN  0004-637X. S2CID  32808402.
  5. ^ Smartt, Stephen J. (2009). «Прародители сверхновых с коллапсом ядра». Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 47 (1): 63–106. arXiv : 0908.0700 . Bibcode :2009ARA&A..47...63S. doi :10.1146/annurev-astro-082708-101737. S2CID  55900386.
  6. ^ Lyman, JD; Levan, AJ; James, PA; Angus, CR; Church, RP; Davies, MB; Tanvir, NR (2016-05-11). "Наблюдения космического телескопа Хаббл за галактиками-хозяевами и окружением богатых кальцием сверхновых". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 458 (2): 1768–1777. arXiv : 1602.08098 . Bibcode : 2016MNRAS.458.1768L. doi : 10.1093/mnras/stw477 . ISSN  0035-8711. S2CID  55274829.
  7. ^ ab Lunnan, R.; Kasliwal, MM; Cao, Y.; Hangard, L.; Yaron, O.; Parrent, JT; McCully, C.; Gal-Yam, A.; Mulchaey, JS (2017). "Два новых транзиента с богатым кальцием разрывом в средах групп и скоплений". The Astrophysical Journal . 836 (1): 60. arXiv : 1612.00454 . Bibcode :2017ApJ...836...60L. doi : 10.3847/1538-4357/836/1/60 . S2CID  36667230.
  8. ^ Lyman, JD; Levan, AJ; Church, RP; Davies, MB; Tanvir, NR (2014-11-01). «Прародители кальций-богатых транзиентов не образуются in situ». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 444 (3): 2157–2166. arXiv : 1408.1424 . Bibcode : 2014MNRAS.444.2157L. doi : 10.1093/mnras/stu1574 . ISSN  0035-8711. S2CID  119196405.
  9. ^ Парнелл, Брид-Эйн. «Одинокие сверхновые, возможно, были выброшены из своих галактик». Forbes . Получено 10 августа 2017 г.
  10. ^ Фоли, Райан Дж. (2015-09-21). «Кинематика и свойства родительской галактики предполагают ядерное происхождение богатых кальцием предшественников сверхновых». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 452 (3): 2463–2478. arXiv : 1501.07607 . Bibcode : 2015MNRAS.452.2463F. doi : 10.1093/mnras/stv789 . ISSN  0035-8711. S2CID  119261181.
  11. ^ "HubbleSite: Новости – Хаббл НАСА обнаружил сверхновые в «неправильном месте в неправильное время»". hubblesite.org . Получено 10 августа 2017 г.
  12. ^ Mulchaey, John S.; Kasliwal, Mansi M.; Kollmeier, Juna A. (2014). «Calcium-rich Gap Transients: Solving the Calcium Conundrum in the Intracluster Medium». The Astrophysical Journal Letters . 780 (2): L34. arXiv : 1401.7017 . Bibcode : 2014ApJ...780L..34M. doi : 10.1088/2041-8205/780/2/L34. ISSN  2041-8205. S2CID  118539574.
  13. ^ Прентис, SJ; Магуайр, К.; Флорс, А.; Таубенбергер, С.; Инсерра, К.; Фромайер, К.; Чен, ТВ; Андерсон, JP; Эшалл, К.; Кларк, П.; Фрейзер, М.; Гэлбани, Л.; Гал-Ям, А.; Громадский, М.; Гутьеррес, CP; Джеймс, Пенсильвания; Джонкер, П.Г.; Канкаре, Э.; Лелудас, Г.; Маги, MR; Маццали, Пенсильвания; Николл, М.; Пурсиайнен, М.; Скиллен, К.; Смартт, С.Дж.; Смит, К.В.; Фогль, К.; Янг, ДР (2020). «Взлет и падение необычного переходного процесса с высоким содержанием кальция - открытие ATLAS19dqr/SN 2019bkc». Астрономия и астрофизика . A186 : 635. arXiv : 1909.05567 . Bibcode : 2020A&A...635A.186P. doi : 10.1051/0004-6361/201936515. S2CID  202565575.
  14. ^ Перец, Х.Б.; Гал-Ям, А.; Маццали, Пенсильвания; Арнетт, Д.; Каган, Д.; Филиппенко А.В.; Ли, В.; Аркави, И.; Ценко, С.Б.; Фокс, Д.Б.; Леонард, округ Колумбия; Мун, Д.-С.; Сэнд, диджей; Содерберг, AM ; Андерсон, JP; Джеймс, Пенсильвания; Фоли, Р.Дж.; Ганешалингам, М.; Офек, Е.О.; Билдстен, Л.; Нелеманс, Г.; Шен, К.Дж.; Вайнберг, Нью-Йорк; Мецгер, Б.Д.; Пиро, Алабама; Кваерт, Э.; Киве, М.; Познанский, Д. (2010). «Слабая сверхновая от белого карлика с спутником, богатым гелием». Природа . 465 (7296): 322–325. arXiv : 0906.2003 . Bibcode : 2010Natur.465..322P. doi : 10.1038/nature09056. PMID  20485429. S2CID  4368207.
  15. ^ "Transient Name Server". Запись для AT 2024mxe . Получено 8 августа 2024 г.

Внешние ссылки