A NASA teleszkópja, amely megörökíti a szuperfényes szupernóvák energiaforrását
Az űrtávcső NASA névből Fermi először sikerült azonosítania a legfényesebb csillagrobbanások mögött meghúzódó energetikai eredetet. A nagy területű teleszkóp műszerén keresztül a küldetés jeleit észlelte gamma sugarak évekkel ezelőtt történt eseményből származik. Ebben a tudományos eredményben aktívan részt vesznek a Űrtudományi Intézet (ICE-CSIC) egy friss tanulmányban. A tanulmány tárgya az SN 2017egm szupernóva, egy szokatlanul fényes robbanás az NGC 3191 galaxisban. Ez a rendszer körülbelül 440 millió fényévnyire található a Göncölben. Az eredmények megerősítik, hogy Fermi meg tudta ragadni ezt az egyedülálló jelenséget. A szakértők kiemelik, hogy ez az észlelés jelentős előrelépést jelent a mély világegyetem megértésében.
A felfedezés jelentősége abban rejlik, hogy képes megfigyelni a Föld nagyon magas energiakibocsátását. Ez az űrmisszió által gyűjtött adatok évekig tartó aprólékos elemzésének csúcspontja. Az SN 2017egm szupernóvát eredetileg az Európai Űrügynökség Gaia küldetése fedezte fel 2017 májusában. A robbanása egy hatalmas, rácsos spirálgalaxisban történt, ahol a környezeténél fényesebben ragyogott. Egy nemzetközi kutatócsoport alaposan megvizsgálta az egyetem Fermi-teleszkópjának adatait. NASA hogy elvégezze ezt az új tanulmányt. A fő következtetés az, hogy a robbanás valószínűleg a szupermágneses neutroncsillag újszülött
Ez az objektum, amely a csillagok összeomlása során keletkezett, központi motorként működött, amely elindította a katasztrofális csillagászati eseményt. Ez az első alkalom, hogy ilyen egyértelmű összefüggést sikerült elérni a gammasugárzás és a szuperfényes szupernóvák között. Ő JÉG-CSIC hangsúlyozza, hogy ez a felfedezés megváltoztatja a csillagok halálának tanulmányozását. Az észlelés megerősíti azokat az elméleti gyanúkat, amelyek közel két évtizedes folyamatos megfigyelések óta fennálltak.
Ez idő alatt a csillagászok nyomon követték az adatokat Fermi szupernóvák gammasugárzásának jeleit keresve. Fabio Acero, a tanulmány első szerzője rámutat, hogy bár voltak érdekes korábbi jelzések, mindeddig egyik sem volt végleges. A szupernóvák mag összeomlása Akkor fordulnak elő, amikor a hatalmas csillagok kimerítik az üzemanyagukat, és saját súlyuk alatt összeomlanak. Ebben az erőszakos folyamatban városnyi vagy fekete lyuk méretű neutroncsillag képződhet. A lökéshullám ezután elpusztítja a csillagszerkezet többi részét, és úgy tágul, mint egy felhő ionizált gáz.
A teleszkóp Fermi figyelemmel kíséri ezeket az állandó kozmikus változásokat, hogy segítsen az emberiségnek jobban megérteni az univerzum működését. Az SN 2017egm észlelése az obszervatórium által türelmesen rögzített több ezer esemény kiszűrésének eredménye. Ez a technológiai siker bizonyítja a nagy területű teleszkóp műszer érzékenységét a nagy energiájú jelenségek rögzítésére. A tudósok ünneplik, hogy végre közvetlen bizonyítékot találtak ezekre az extrém energiafolyamatokra.
Az elmúlt két évtizedben közel 400 kivételes esemény ún szupernóva szuperfényes a ragyogása miatt. Ezek a ritka csillagrobbanások tízszeres vagy többszereset produkálnak látható fény amit általában egy hagyományos szupernóvában figyelnek meg. Az Anhui Egyetem által vezetett tanulmány már 2024-ben javasolta a gamma-sugárzás észlelését. A Fermi-műszer volt az alapvető kulcs a hagyományos emberi szem számára láthatatlan kibocsátások lokalizálásához. Az SN 2017egm mindegyik közül kiemelkedik azzal, hogy az egyik ilyen típusú robbanás a Földhöz legközelebb. Bár több millió fényévnyire van tőle, az közelség relatív lehetővé tette összetevőinek példátlan elemzését. A kutatás kifejezetten az első 16 évben észlelt hat legközelebbi szuperfényes szupernóvát vizsgálta. Az összes elemzett közül csak az SN 2017egm mutatott egyértelmű és hangzatos bizonyítékot a gamma-sugárzás jelenlétére. Ez a tény megerősíti, hogy bizonyos szupernóvák ugyanolyan fényesek lehetnek gamma-sugárzásban, mint fényben.
Heves tudományos vita tárgyát képezi az a kiegészítő energiaforrás, amely ilyen erőt ad ezeknek a csillagrobbanásoknak. A fő hipotézis egy magnetár, egy neutroncsillag kialakulására mutat rá mágneses mezők szélsőségek. Ezek a mezők akár ezerszer intenzívebbek, mint a már ismert tipikus neutroncsillagoké. Összehasonlításképpen az ereje tízmilliárdszor nagyobb, mint egy háztartási mágnesé. Ennek megerősítésére a nemzetközi csapat összehasonlította elméleti modellek a megfigyelt szupernóva optikai jellemzőivel. Észtország és New York kutatói modellt fejlesztettek ki a kibocsátott részecskék mozgásának feltérképezésére. A részletes elemzés megmutatta, hogy egy újszülött magnetár hogyan lép közvetlen kölcsönhatásba a csillag táguló maradványaival.
Ez az interakció generálja a extra fényerő űr- és földi távcsövekkel figyelték meg. A mágneses modell tehát a legvalószínűbb magyarázat az SN 2017egm energiájára. A tudósok arra számítanak, hogy egy újonnan kialakult magnetár másodpercenként több százszor forog a saját tengelye körül. Ez a szédületes forgás erős emissziót generál elektronok és pozitronok az összeomlott csillag külseje felé. Ezek a részecskék alkotják az úgynevezett a mágneses szélködhatalmas energiafelhő. Ezen a struktúrán belül olyan összetett kölcsönhatások lépnek fel, amelyek nagy energiájú gamma-sugarak állandó termelését hajtják végre. Például az elektronok és pozitronok megsemmisülése gamma-fotonokat hoz létre, amelyek összeütköznek a csillagtörmelékkel.
Mivel nem tudnak közvetlenül a sűrű gázfelhőből kiszabadulni, ezeket a sugarakat újra belsőleg dolgozzák fel. Ennek a folyamatnak az eredménye az energia átalakulása alacsonyabb energiaintenzitású látható fénnyé. Éppen ez a jelenség az, ami a szupernóvának rendkívüli mértékben megnövekedett teljes fényerő. E belső mechanizmusok megértése alapvető fontosságú a modern asztrofizikában és a csillagok tanulmányozásában.
Obszervatóriumok közötti együttműködés
Körülbelül három hónappal az összeomlás után a gamma-sugarak elkezdenek átszűrődni a táguló törmeléken. A mágneses modell nagy pontossággal reprodukálja ezen gamma-sugarak fényességét és érkezési idejét. A csapat azonban megjegyzi, hogy van még mit javítani a magyarázaton szabálytalan fakulás a fényé. Más fizikai folyamatok is befolyásolhatták az SN 2017egm szupernóva életének utolsó szakaszát. Közülük említik azokat a csillagmaradványokat, amelyek a kezdeti csillagrobbanás után visszaesnek a magnetárra. A lökéshullám és a csillag által évszázadokkal korábban kilökött anyag közötti kölcsönhatásokat is figyelembe veszik. Ezeknek a késői fázisoknak a tanulmányozása segít finomítani a modelleket életciklus a magnetárok közül.
E kutatás jövőjét támogatja a az űrobszervatóriumok közötti együttműködés és a szárazföldön található új létesítmények. A csapat megvizsgálta a jövőbeni Cherenkov Telescope Array Obszervatórium hatékonyságát hasonló események észlelésében az űrben. A becslések szerint ötven órás megfigyeléssel 500 millió fényévnyire is megtalálhatóak lehetnek hasonló szupernóvák. Az obszervatóriumok flottája NASA továbbra is figyelemmel fogja kísérni a kozmoszban folyamatosan bekövetkező gyors változásokat. A szupernóvák gamma-sugarainak megfigyelése új ablakot nyit mély belső működésük felfedezésére. Az SN 2017egm észlelése a felfedezések korszakának kezdetét jelenti központi motorok csillag. Minden új megfigyeléssel az emberiség közelebb kerül az ismert univerzum legenergetikusabb erőinek megértéséhez.
