Κυριακή, 10 Μαΐου 2015

Τα σουπερνόβα αποκτούν «πατατοειδές» σχήμα όταν εκρήγνυνται. Supernova blast shows stars die in lopsided explosions

Προσομοίωση μιας έκρηξης σουπερνόβα Τύπου ΙΙ στα αρχικά στάδια. Ο πυρήνας (γαλάζιο) εκπέμπει νετρίνα που διαταράσσουν το υλικό και δημιουργούν ασυμμετρίες. A closer look at a supernova confirms simulations that an asymmetric explosion is required to trigger stellar death (Image: Drasco/Calpoly San Luis Obsipo).

Το τιτάνιο-44 (44Ti ) είναι ένα ραδιενεργό ισότοπο που παράγεται κατά τη διάρκεια της έκρηξης των υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα). Έχει χρόνο ημιζωής περίπου 60 χρόνια και κατά τη διάσπασή του εκπέμπονται εκτός από ποζιτρόνια, ακτίνες γ και Χ. Παρατηρώντας τις ακτίνες γ και Χ προκύπτουν συμπεράσματα για την εξέλιξη της πυρηνοσύνθεσης κατά τη διάρκεια της έκρηξης των σουπερνόβα.

Ο πυρήνας 44Ti παρατηρήθηκε στο υπόλειμμα του σουπερνόβα Cassiopeia A (Cas A) από το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ της NASA, NuSTAR.

Από την μελέτη των ακτίνων Χ που εκπέμπει το ραδιενεργό υλικό του υπολείμματος, προκύπτει η κατανομή αυτών των υλικών μετά την έκρηξη, η οποία με τη σειρά της μπορεί να συγκριθεί με την κατανομή από τις προσομοιώσεις σε υπολογιστή που βασίζονται στα θεωρητικά μοντέλα έκρηξης σουπερνόβα.

This is an artist’s impression of the SN 1987A remnant. The image is based on real data and reveals the cold, inner regions of the remnant, in red, where tremendous amounts of dust were detected and imaged by ALMA. This inner region is contrasted with the outer shell, lacy white and blue circles, where the blast wave from the supernova is colliding with the envelope of gas ejected from the star prior to its powerful detonation. Image credit: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Alexandra Angelich, NRAO / AUI / NSF.

Μια παρόμοια μελέτη έγινε από τους Boggs et al, οι οποίοι μελετώντας τα απομεινάρια ενός άλλου σουπερνόβα, του SN1987A, δημιούργησαν μια προσομοίωση της έκρηξης. [44Ti gamma-ray emission lines from SN1987A reveal an asymmetric explosion].

Η προσομοίωση της έκρηξης του σουπερνόβα 1987A φαίνεται στο βίντεο που ακολουθεί:

Το εξαιρετικά ασύμμετρο σχήμα της έκρηξης, συμφωνεί με την αντίστοιχη προσομοίωση του σουπερνόβα Cas A. H έκρηξη καθοδηγείται από τα νετρίνα που εκπέμπονται από το κέντρο του άστρου, τα οποία παράγουν θερμότητα και αναταράξεις, προκαλώντας έτσι τις αποκλίσεις από το σφαιρικό σχήμα.