거의 한 세기 동안 천문학 자들은 큰 관심을 가지고 초신성을 연구 해 왔습니다. 이 기적의 사건은 별이 수명의 마지막 단계에 들어가 붕괴 될 때 발생하거나 외부 층의 동반자 별이 핵심 붕괴를 겪을 때까지 벗겨 질 때 발생합니다. 두 경우 모두,이 사건은 보통 태양 질량의 몇 배에 이르는 물질의 대량 방출로 이어집니다.
그러나 국제 과학자 팀은 최근 놀라 울 정도로 희미하고 간단한 초신성을 목격했습니다. 그들의 관찰에 따르면 초신성은 보이지 않는 동반자, 물질의 동반자를 벗겨 낸 중성자 별에 의해 발생하여 붕괴되고 초신성이 발생했음을 나타냅니다. 따라서 과학자들이 소형 중성자 별 이진 시스템의 탄생을 목격 한 것은 이번이 처음입니다.
이 논문은 최근에“작은 중성자 별 이진을 형성 할 수있는 뜨겁고 빠른 초박형 초신성”이라는 제목의 연구 과학. 이 연구는 Caltech의 천체 물리학 대학원생 인 Kishalay De가 주도했으며 NASA Goddard 우주 비행 센터 및 제트 추진 연구소, Weizmann Institute of Science, Max Planck Astrophysics Institute, Lawrence Berkeley National Laboratory를 포함했습니다. 여러 대학 및 관측소.
이 팀의 연구는 주로 Caltech의 천문학 조교수이자 연구의 공동 저자 인 Mansi Kasliwal의 실험실에서 수행되었습니다. 그녀는 또한 천문학 (GROWTH) 프로젝트 인 Caltech가 이끄는 Global Relay of Observatories Watching Transients Happen (GROWTH) 프로젝트의 수석 연구자입니다. 구멍 합병, 지구 근처 소행성.
연구를 위해이 팀은 지구에서 약 9 억 9 천만 광년 떨어진 나선 은하 외곽에 나타나는 iPTF 14gqr이라는 초신성 사건을 관찰했다. 관측 과정에서 그들은 초신성이 태양 질량의 약 5 분의 1 정도 인 비교적 적은 양의 물질이 방출되는 것을 발견했다. Kasliwali가 최근 Caltech 보도 자료에서 지적했듯이 이것은 놀라운 일이었습니다.
“우리는이 거대한 별의 핵심 붕괴를 보았지만 질량이 거의 방출되지 않았습니다. 우리는 이것을 초박형 봉투 초신성이라고 부르며 오랫동안 존재한다고 예측되어 왔습니다. 우리가 물질이없는 거대한 별의 핵심 붕괴를 설득력있게 본 것은 이번이 처음이다.”
이 사건은 별이 무너지기 위해서는 미리 많은 양의 물질로 핵이 봉쇄되어 있어야하기 때문에 이례적인 일이었다. 이것은 질량이없는 별들이 어디로 갔는지에 대한 의문을 제기했다. 그들의 관찰에 기초하여, 그들은 작은 동반자 (백색 왜성 또는 중성자 별)가 시간이 지남에 따라 그것을 음소거해야한다고 결정했다.
이 시나리오는 중성자 별과 붉은 거인으로 구성된 이진 시스템에서 발생하는 유형 I 초신성을 초래합니다. 이 경우, 팀은 중성자 별 동반자를 발견 할 수 없었지만, 다른 별과 궤도를 이뤄서 원래 이진 시스템을 형성해야한다고 추론했다. 실제로 이것은 iPTF 14gqr을 관찰하여 두 개의 소형 중성자별로 구성된 이진 시스템의 탄생을 목격했음을 의미합니다.
또한이 두 중성자 별이 너무 가깝다는 것은 2017 년에 일어난 것과 비슷한 사건에 합쳐진다는 것을 의미합니다. "kilonova event"로 알려진이 합병은 최초의 우주적 사건이었습니다. 중력파와 전자파 모두에서 볼 수 있습니다. 후속 관찰 결과, 합병으로 인해 블랙홀이 형성 될 가능성이 있음을 나타 냈습니다.
이는 향후 설문 조사를위한 기회를 제공하며, iPTF 14gqr에서 다른 킬로 노바 이벤트가 발생하는지 확인하고 또 다른 블랙홀을 만듭니다. 무엇보다도, 이러한 현상이 드물고 (초신성 사건의 1 %만을 차지함) 단명하기 때문에 팀이 이벤트를 전혀 관찰 할 수 없다는 사실은 매우 운이 좋았습니다. De가 설명했듯이 :
“초신성의 초기 단계를 실제로 포착하려면 빠른 과도 측량과 전 세계적으로 잘 구성된 천문학 자 네트워크가 필요합니다. 유년기에 데이터가 없다면, 폭발은 태양의 반경의 약 500 배인 봉투를 가진 거대한 별 붕괴 붕괴에서 비롯된 것이라고 결론 지을 수 없었습니다.”
이 행사는 팔로마 천문대 (Palomar Observatory)에서 중부 팔로마 과도 공장 (iPTF)의 일환으로 처음 발견되었습니다. 전 세계의 관측소가 초신성과 같은 단기적인 우주 사건을 위해 우주를 모니터링하는 과학적 협업입니다. 야간 조사를 실시한 iPTF 덕분에 팔로마 망원경은 초신성이 된 직후에 iPTF 14gqr을 바로 발견 할 수있었습니다.
또한이 협력은 팔로마 망원경이 지구의 회전으로 인해 더 이상 다른 관측소가이를 계속 감시하고 진화를 추적 할 수 없었 음을 볼 수 없게했습니다. Zwicky Transient Facility (iPTF의 팔로마 천문대의 후속)는 앞으로도 더 빈번하고 광범위한 하늘 측량을 실시하여 이러한 희귀 사건을 더 많이 발견 할 것입니다.
이러한 조사는 GROWTH와 같은 네트워크의 후속 노력과 연계하여 천문학자가 소형 이진 시스템이 어떻게 진화하는지 연구 할 수있게합니다. 이것은 이러한 물체가 어떻게 상호 작용하는지에 대한 이해를 높이고 중력파와 특정 유형의 블랙홀이 어떻게 형성되는지에 대한 통찰력을 제공합니다.
