stringtranslate.com

SN 2014J

SN 2014J была сверхновой типа Ia в Мессье 82 (галактика «Сигара», M82), обнаруженной в середине января 2014 года. [3] Это была самая близкая сверхновая типа Ia, обнаруженная за 42 года, и ни одна последующая сверхновая не была ближе по состоянию на 2023 год . Сверхновая была обнаружена случайно во время студенческой учебной сессии в Обсерватории Лондонского университета . Она достигла пика 31 января 2014 года, достигнув видимой звездной величины 10,5. [4] SN 2014J была предметом интенсивной наблюдательной кампании профессиональных астрономов и была достаточно яркой, чтобы ее могли увидеть астрономы-любители .

Открытие

Обсерватория Лондонского университета , где была обнаружена SN 2014J.

Сверхновая была открыта астрономом Стивом Фосси из Лондонского университетского колледжа и четырьмя его студентами: Беном Куком, Гаем Поллаком, Мэтью Уайлдом и Томасом Райтом. Фосси обучал студентов использованию небольшого 0,35-метрового (14-дюймового) телескопа в обсерватории Лондонского университета , расположенной в Милл-Хилл , пригороде северного Лондона . [5] [6] [7]

Открытие было счастливым, потому что Фосси не искал сверхновые, не планировал смотреть на M82, а просто хотел воспользоваться коротким разрывом в облачном покрове Лондона. Позже он сказал, что «погода ухудшалась, облачность увеличивалась, поэтому вместо запланированного практического занятия по астрономии я провел для студентов ознакомительную демонстрацию того, как использовать ПЗС- камеру на одном из автоматизированных 0,35-метровых телескопов обсерватории». [6]

В 19:20 по Гринвичу 21 января 2014 года Фосси и его студенты заметили яркую новую звезду на своих снимках галактики Мессье 82 , также известной как Галактика Сигара. [6] Сравнив свое изображение с архивными снимками той же галактики, они использовали наблюдения со вторым телескопом, чтобы исключить возможность инструментального артефакта. [7] Их открытие было сообщено в Центральное бюро астрономических телеграмм Международного астрономического союза , которое подтвердило, что они были первыми, кто обнаружил сверхновую, и присвоило ей название SN 2014J как десятой сверхновой, открытой в 2014 году. [6] Фосси и четыре студента были признаны соавторами открытия. [8]

Наблюдения

Световое эхо вокруг SN 2014J в M82. [9]

Последующие адаптивные оптические наблюдения с 10-метровым (390 дюймов) телескопом Кека в обсерватории Мауна-Кеа , Гавайи, были использованы для точного определения местоположения новой сверхновой. [1] Первый оптический спектр был получен с помощью 3,5-метрового (140 дюймов) телескопа ARC в Нью-Мексико , который показал, что сверхновая относится к типу Ia . [10] Были найдены изображения , полученные до открытия , которые показали сверхновую уже 15 января, за шесть дней до открытия. [11]

Ранние признаки указывают на то, что сверхновая была обнаружена примерно за 14 дней до максимальной яркости, поэтому она станет ярче в течение следующих двух недель. [10] Было предсказано, что она будет достаточно яркой, чтобы ее можно было увидеть в бинокль по всему Северному полушарию. [5] Сверхновая продолжала становиться ярче до 31 января, когда она достигла пика видимой звездной величины 10,5. [4]

SN 2014J была популярной целью для астрономов-любителей , поскольку она находилась недалеко от астеризма Плуг («Большой Ковш») и была видна всю ночь для большинства наблюдателей Северного полушария. [12] [13]

Ее необычная яркость и относительная близость привели к тому, что SN 2014J стала предметом интенсивных последующих наблюдений астрономов по всему миру, [7] в том числе с помощью космического телескопа Хаббл . [14] Сверхновой было посвящено более 250 научных работ . [15] [16]

Физические свойства

Сверхновые типа Ia особенно важны как стандартные свечи в физической космологии , и относительная близость SN2014J позволила астрономам изучить взрыв гораздо более подробно, чем это возможно для большинства объектов этого типа. [7]

SN2014J наблюдалась Международной лабораторией гамма-астрофизики (INTEGRAL), которая обнаружила спектральные линии гамма-излучения, характерные для радиоактивной цепочки распада 56 Ni→ 56 Co→ 56 Fe. [17] Это был первый случай, когда эти линии были обнаружены в сверхновой типа Ia, [ необходима ссылка ] что подтверждает стандартную модель, согласно которой этот класс сверхновых производит большие количества 56 Ni посредством нуклеосинтеза . [18]

Наблюдения диффузных межзвездных полос в спектре сверхновой показали, что она находится за значительным количеством межзвездной среды в M82. Поэтому сверхновая пострадала от межзвездного поглощения , с покраснением по крайней мере на одну величину . [19] Степень поглощения света пылью M82, блокирующей SN 2014J, снижает ее ценность как наблюдательного прототипа для сверхновых типа Ia, но делает ее мощным зондом межзвездной среды M82. [20]

Исследователи использовали архивные изображения с космического телескопа Хаббл для изучения окружения SN 2014J до сверхновой, надеясь идентифицировать систему-прародительницу, [21] но не нашли идентифицируемой звезды-прародительницы . [22] Это не является неожиданным, поскольку прародителями сверхновых типа Ia считаются белые карлики в двойных системах , [23] и наблюдение за SN 2014J предоставило эмпирическое подтверждение этого. [24] Белый карлик слишком слаб, чтобы его можно было обнаружить на расстоянии M82, но его компаньон был бы обнаружен, если бы он был яркой эволюционировавшей гигантской звездой . Однако он останется слишком слабым, если это второй белый карлик ( двойной вырожденный путь сверхновой типа Ia), звезда нижней главной последовательности или даже гигантская звезда в более слабой части гигантской последовательности.

Расстояние

Находясь на расстоянии 11,5 ± 0,8 миллионов световых лет (3,5 ± 0,3 мегапарсека ), [25] SN 2014J была одной из самых близких сверхновых, наблюдавшихся на протяжении десятилетий. Это была самая близкая сверхновая типа Ia после SN 1972E , [12] и самая близкая сверхновая любого типа с 2004 года. Некоторые источники изначально утверждали, что SN 2014J была самой близкой сверхновой любого типа после SN 1987A , [5] но это утверждение ошибочно. [12] Последней сверхновой, которая была однозначно ближе к Земле, чем SN 2014J, была SN 2004dj , сверхновая типа II-P в галактике NGC 2403 , в 8 миллионах световых лет от Земли. SN 1993J была сверхновой типа IIb, находившейся почти на том же расстоянии, что и SN 2014J, поскольку она находилась в галактике Мессье 81 , которая вместе с Мессье 82 и NGC 3077 образует ядро ​​группы галактик M81 . [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Tendulkar, SP; Liu, MC; Dupuy, TJ; Ca, Y. (23 января 2014 г.). "Локализация PSN J09554214+6940260 с помощью адаптивной оптики в ближнем ИК-диапазоне". The Astronomer's Telegram . 5789 : 5789. Bibcode :2014ATel.5789....1T . Получено 23 января 2014 г.
  2. ^ "Список сверхновых, отсортированных по величине за 2014 год". Секция астрономии Рочестерской академии наук . Получено 31 мая 2023 г.
  3. ^ "Supernova SN 2014J". Журнал наблюдений . Карлтонский университет . 22 января 2014 г. Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 г. Получено 27 января 2014 г. Это самая близкая сверхновая типа Ia, наблюдавшаяся за последние 40 лет.
  4. ^ ab Alan MacRobert (17 февраля 2014 г.). "Supernova in M82 Passes Its Peak". Sky & Telescope . Архивировано из оригинала 14 февраля 2014 г. . Получено 1 февраля 2014 г. .
  5. ^ abc "Близкая сверхновая ослепляет астрономов". BBC News . 23 января 2014 г. Получено 23 января 2014 г. . ближайшая к Земле сверхновая, которую видели за последние десятилетия
  6. ^ abcde "Сверхновая в Мессье 82 обнаружена студентами UCL" (пресс-релиз). University College London . 22 января 2014 г. Архивировано из оригинала 23 января 2014 г. Получено 23 января 2014 г.
  7. ^ abcd Лукас, Лаурсен (22 января 2014 г.). «В соседней галактике вспыхивает сверхновая». Nature News . doi :10.1038/nature.2014.14579 . Получено 23 января 2014 г. .
  8. ^ DWE Green, ред. (23 января 2014 г.). "Supernova 2014J in M82 = PSN J09554214+6940260" . Центральное бюро электронных телеграмм . Том 3792. Международный астрономический союз . Bibcode :2014CBET.3792....1F.
  9. ^ "Световое эхо вокруг SN 2014J в M82". spacetelescope.org . Получено 15 ноября 2017 г. .
  10. ^ ab Cao, Y.; Kasliwal, MM; McKay, A.; Bradley, A. (22 января 2014 г.). "Классификация сверхновой в M82 как молодой, покрасневшей сверхновой типа Ia". The Astronomer's Telegram . 5786 : 5786. Bibcode :2014ATel.5786....1C . Получено 23 января 2014 г.
  11. ^ Ma, Bin; Wei, Peng; Shang, Zhaohui; Wang, Lifan; Wang, Xiaofeng (23 января 2014 г.). "Prediscovery Observations of SN 2014J in M82 from the Antarctic Survey Telescope". The Astronomer's Telegram . 5794 : 5789. Bibcode :2014ATel.5794....1M . Получено 23 января 2014 г.
  12. ^ abc MacRobert, Alan (22 января 2014 г.). "Яркая сверхновая в M82". Sky & Telescope . Получено 27 января 2014 г. . Говорят, что это ближайшая сверхновая с 1972 года типа Ia
  13. ↑ Кинг, Боб (22 января 2014 г.). «Яркая новая сверхновая взрывается в близлежащей галактике M82, Сигара». Universe Today . Получено 23 января 2014 г.
  14. ^ Фоли, Райан (24 января 2014 г.). "HST Observations of SN 2014J". The Astronomer's Telegram . 5811 : 5789. Bibcode : 2014ATel.5811....1F . Получено 25 января 2014 г.
  15. ^ "Результаты ADS для SN 2014J". NASA Astrophysics Data System . Получено 13 сентября 2019 г.
  16. ^ "Библиография SN 2014J" . СИМБАД . Центр астрономических исследований Страсбурга . Проверено 13 сентября 2019 г.
  17. ^ Чуразов, Э.; Сюняев, Р.; Гребенев, С.; Изерн, Ж.; Жан, П.; Кнодлзедер, Ж.; Лебрен, Ф.; Рено, М.; Браво, Э.; Диль, Р.; Куулкерс, Э. (20 марта 2014 г.). "Обнаружение гамма-линии 847 кэВ радиоактивного Co56 от сверхновой типа Ia SN2014J в M82 с помощью INTEGRAL". The Astronomer's Telegram . 5992 : 5992. Bibcode :2014ATel.5992....1C . Получено 20 марта 2014 г.
  18. ^ Чуразов, Е.; Сюняев Р.; Изерн, Дж.; Кнёдльседер, Дж.; Жан, П.; Лебрен, Ф.; Чугай, Н.; Гребенев С.; Браво, Э. (2014). «Линии гамма-излучения кобальта-56 от сверхновой типа Ia 2014J». Природа . 512 (7515): 406–408. arXiv : 1405.3332 . Бибкод : 2014Natur.512..406C. дои : 10.1038/nature13672. PMID  25164750. S2CID  917374.
  19. ^ Кокс, Ник; Дэвис, П.; Патат, Ф.; Ван Винкель, Ганс (23 января 2014 г.). "Высокоразрешающая спектроскопия SN2014J в M82". The Astronomer's Telegram . 5797 : 5789. Bibcode : 2014ATel.5797....1C . Получено 25 января 2014 г.
  20. ^ Ричи, Адам М.; Уэлти, Дэниел Э.; Дальстром, Джули А.; Йорк, Дональд Г. (2015). «Диффузный атомарный и молекулярный газ в межзвездной среде M82 в направлении SN 2014J». The Astrophysical Journal . 799 (2): 197. arXiv : 1407.5723 . Bibcode :2015ApJ...799..197R. doi :10.1088/0004-637X/799/2/197. S2CID  118514405.
  21. ^ Губар, А; Йоханссон, Дж; Аманулла, Р; Цао, Ю; Перли, Д.А.; Касливал, М.М; Ферретти, Р; Ньюджент, ЧП; Харрис, К; Гал-Ям, А; Офек, Э.О; Тендулкар, СП; Деннефельд, М; Валенти, С; Аркави, я; Банерджи, ДП К; Венкатараман, В; Джоши, В; Ашок, Нью-Йорк; Ценко, С.Б; Диас, РФ; Фремлинг, К; Хореш, А; Хауэлл, Д.А.; Кулкарни, С.Р.; Пападогианнакис, С; Петрушевская, Т; Санд, Д; Соллерман, Дж; и др. (2014). «Взлет Sn 2014J в соседней галактике M82». Астрофизический журнал . 784 (1): L12. arXiv : 1402.0849 . Bibcode : 2014ApJ...784L..12G. doi : 10.1088/2041-8205/784/1/L12. S2CID  118457966.
  22. ^ Келли, Патрик Л.; Фокс, Ори Д.; Филиппенко, Алексей В.; Ценко, С. Брэдли; и др. (2014). «Ограничения на систему-прародителя сверхновой типа Ia 2014J по изображениям, полученным с помощью космического телескопа Хаббл до взрыва». The Astrophysical Journal . 790 (1): 3. arXiv : 1403.4250 . Bibcode :2014ApJ...790....3K. doi :10.1088/0004-637X/790/1/3. S2CID  43225922.
  23. ^ Mazzali; Röpke; Benetti; Hillebrandt (2007). "A Common Explosion Mechanism for Type Ia Supernovae". Science . 315 (5813): 825–828. arXiv : astro-ph/0702351 . Bibcode :2007Sci...315..825M. doi :10.1126/science.1136259. PMID  17289993. S2CID  16408991.
  24. ^ Дрейк, Надя (28 августа 2014 г.). «Сверхновые типа 1a: почему наша стандартная свеча на самом деле не стандартная». National Geographic . Архивировано из оригинала 8 сентября 2014 г.
  25. ^ Караченцев, ИД; Кашибадзе, ОГ (2006). «Массы местной группы и группы M81, оцененные по искажениям в локальном поле скоростей». Астрофизика . 49 (1): 3–18. Bibcode :2006Ap.....49....3K. doi :10.1007/s10511-006-0002-6. S2CID  120973010.

Внешние ссылки