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开普勒为超新星狩猎提供了一种新技术

时间:2021-11-06 14:55:01 来源:

天文学家ED Shaya在他的办公室里,在2012年在2012年看着NASA的开普勒太空望远镜的数据,当时他注意到一些不寻常的东西:来自星系的光线迅速增白了10%。光线突然碰到Shaya瞬间兴奋,也紧张。可以通过巨大的爆炸爆炸来解释效果 - 超新星! - 或者更困难,计算机错误。

“我只是记得那天,不知道我是否应该相信它,”他记得。他认为,“他觉得错误,而不是庆祝,而不是庆祝?我做错了吗?“


这个动画显示了一种称为快速发展的发光瞬态的恒星爆炸。在这种情况下,在爆炸前一年,巨型明星“突发”一年的气体和灰尘。当它击中这款先前弹出的材料时,来自超新闻的大多数能量变成了光线,导致辐射的短,但亮爆。学分:NASA / JPL-加州理工学院

Stellar爆炸锻造和分销构成我们生活的世界的材料,并将线索纳入宇宙正在扩展的快速。通过了解Supernovae,科学家们可以解锁奥秘,这是我们由我们宇宙的命运和我们宇宙的命运的关键。但要获得完整的画面,科学家必须观察来自各种角度的超端,特别是在爆炸的第一个时刻。这真的很困难 - 没有讲述何时或在哪里可以发生一个超新星。

一小群天文学家,包括Shaya,实现的开普勒可以为超新星狩猎提供新技术。在2009年推出,开普勒是最着迷的,因为发现了数千个外产。但作为长时间凝视单个空间的望远镜,它可以捕捉到其他宇宙宝藏的巨大形象 - 非常像迅速或流行的那种,像超新星一样改变。

“开普勒掀起了一种新的观赏天空的方式,”杰西德顿杰西德顿(Kepler)的科学家杰西德顿表示,位于加利福尼亚州硅谷的NASA的Ames Research Center。“它旨在做得很好,这是为了找到其他恒星的行星。为此,它必须提供高精度,连续数据,这对于其他天文领域来说是有价值的。“

原来,Shaya和同事正在寻找他们的开普勒数据中的活跃的银核。活跃的半乳清是一个极亮的区域,位于一个星系的中心,其中一个宽大的黑洞被热气盘包围。他们想到了寻找超新星,但由于超新星是如此罕见的事件,他们没有提到他们的建议。“这太冷了,”Shaya说。

如果他发现的超新星信号是真实的,Shaya和他的马里兰大学同事罗伯特·霍尔顿花了几个月开发的软件,以更好地校准开普勒数据,考虑到仪器的温度和指向的变化。仍然,超新星信号持续存在。事实上,他们在超过400个星系的开普勒样品中发现了五种超新星。当Oshing展示了Ambin休息的一个信号时,他现在是巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家,休息的下巴掉了下来。“我开始流行,”他说。门开辟了一种跟踪和理解恒星爆炸的新方式。

如今,这些天文学家都是开普勒额外的银河调查的一部分,美国七位科学家之间的合作,澳大利亚和智利寻找超新星和活跃的银核,探索我们宇宙的物理。迄今为止,它们发现了20多个超端使用来自开普勒航天器的数据,包括在自然天文学的新研究中休息报告的异国情调。

“我们有一些最好的Supernovae,”布拉德Tucker,MT天文学家说。澳大利亚国立大学的Stromlo天文台是开普勒的一部分额外的银河系调查。


这个动画显示了白色矮人的爆炸,这是一个不能再燃烧其核心核燃料的明星的极其密集的残余物。在这个“IA型”超新星,白矮星的重力抢走了附近的恒星伴侣的材料。当白矮用率达到当前阳光质量的1.4倍时,它不能再持续自己的重量,并爆炸。学分:NASA / JPL-加州理工学院

为什么我们关心超新星?

天体物理学的长期神秘是明星如何以及为什么以不同的方式爆炸。当一个叫做白矮星爆炸的密集,死星爆炸时,发生了一种超新星。当一个巨大的星星接近它的寿命结束时,它的核心不再能够承受着作用的引力力。这些一般类别的细节仍在制定出来。

第一种,称为“IA”(发音为“一个”)是特殊的,因为这些超新星中的每一个的内在亮度几乎相同。天文学家已经使用了这个标准的财产来测量宇宙的扩展,发现距离超新星越遥远而不是预期。这表明他们比科学家们所想到的更远,因为光线在扩大空间上伸展。这证明宇宙正在以加速率扩大,并在2011年赢得了诺贝尔奖的研究人员。领先的理论是称为“暗能”的神秘部队正在推动宇宙中的一切,远离其他一切,更快,更快。

但随着天文学家发现越来越多的IA爆炸例子,包括与开普勒,它们意识到并非所有创建平等。虽然一些超新星在白色矮人抢夺其伴侣的伴侣的情况下发生了太多的伴侣,但他人是两个白矮星合并的结果。事实上,白矮合作者可能更为常见。更多的超新星研究与开普勒将帮助天文学家寻求寻找不同类型的IA机制,如果不同类型的机制导致一些超新星比其他类型更加明亮 - 这将抛出扳手,以衡量它们的使用方式来衡量宇宙的扩张。

“为了更好地了解约束暗能,我们必须了解如何更好地形成这些类型的超新星,”休息说。


这个动画显示了两个白矮星的合并。白色矮人是一个非常致密的星星,可以在其核心燃烧核燃料。这是“IA型”超新星的另一种方式。学分:NASA / JPL-加州理工学院

另一种超新星,“核心塌陷”品种,当一个大规模的明星在爆炸中终生结束时发生。这包括“II型”超新星。这些SuperNovae具有称为“冲击突破”的特性冲击波,该驱动器首次捕获在光学光中的第一次捕获。印第安纳州巴特斯大学的Astrophysics教授彼得加莱奇队领导的开普勒额外的额外剖腹产调查团队在2011年从一个名为KSN 2011年的超新星的开普勒数据发现了这一震惊的突破,这是一个大约500次的爆炸我们太阳的大小。令人惊讶的是,球队在一个名为KSN 2011A的较小的II超新星中没有发现震惊突破,其明星是太阳的大小的300倍 - 而是发现超新星坐落在一层灰尘中,表明类型存在于普及II恒星爆炸。

开普勒数据揭示了关于超新星的其他奥秘。通过休息的新的研究是天文学的描述,通过开普勒的扩展任务捕获的数据,称为K2的数据,这在两天内只能达到其高峰亮度,比其他时间少10倍。它是“快速发展的发光瞬态”(毛毡)超新星最极端的已知示例。毛毡与IA型品种一样明亮,但在不到10天的时间内升起并淡化约30。这颗恒星可能在爆炸前一年内涌出致密的气体,并且当超新星发生时,喷射材料撞击壳。在这种碰撞中释放的能量将解释快速增亮。

为什么要开放?

地球上的望远镜提供了很多关于爆炸星星的信息,但只有在短时间内 - 只有在太阳下降时,天空很清楚 - 所以很难在这些爆炸的“之前”和“之后”记录“之前”的影响。另一方面,开普勒提供天文学家难以持续监测单个天空的难得运营数月,就像一辆始终录制的汽车仪表板相机。事实上,从2009年到2013年开始的主要开普勒任务,交付了四年的同一视野的观察,每30分钟拍摄了大约一张照片。在延长的K2任务中,望远镜将凝视稳定持续大约三个月。


这个动画显示了一个巨大的明星,在“核心崩溃”超新星中爆炸。作为恒星内的分子熔断器,最终恒星不能再支持自己的重量了。重力使星星自身塌陷。核心崩溃超新星被称为IB,IC或II型,具体取决于存在的化学元素。学分:NASA / JPL-加州理工学院

与地面望远镜,天文学家可以告诉超新星的颜色以及它如何随时间变化,这使得它们在爆炸中出现了哪些化学物质。Supernova的组成有助于确定爆炸的星的类型。另一方面,开普勒揭示了明星爆炸的方式以及为何以及爆炸如何进展的细节。将两个数据集一起使用,天文学家可以比以往任何时候都更加丰富的超新星行为图片。

开普勒特派团规划者于2013年恢复了望远镜,其四个反应轮的第二个反应轮的故障 - 有助于控制航天器方向的装置。在名为K2的配置中,它需要每三个月旋转每三个月左右观察“活动”。除延长外,开普勒额外银河调查的成员仍然可以在K2任务中静置,仍然可以监测超新星和其他异国情调的遥远的天体物理物体。

这可能令人兴奋的是,开普勒团队设计了两次K2观察活动,特别适用于协调与地面望远镜的超新佳研究。2017年12月7日开始的竞选16次截至2018年2月25日止,包括9,000个星系。竞选人群17中有大约14,000个,刚刚开始。在两个活动中,开普勒面向地球的方向,以便地面上的观察者可以看到与航天器相同的天空。该活动激动了一个研究人员的社区,他们可以利用在地面上的开普勒和望远镜之间的这种罕见的协调。

最近可能的瞄准让天文学家在今年周日超级碗肆虐,即使他们没有进入游戏。在这个“超级”日,Supernovae(Asassn)的所有天空自动调查报告了同一附近的星系开普勒的超新星正在监测。这只是科学家对科学家们兴奋的候选人事件之一,也许是为了更好地了解宇宙的秘密。

更多的超新星可能来自美国宇航局的过境外产调查卫星,(苔丝),预计将于4月16日推出。与此同时,一旦从K2的超新星集中活动收到完整的数据集,科学家就会在他们之前有很多工作。

“多年来,这将是超新星信息的宝库,”Tucker说。

Ames管理NASA科学任务局的开普勒和K2任务。位于加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室管理着开普勒的任务开发。Ball Aerospace&Technologies Corporation在科罗拉多大学的大气和空间物理学中运营飞行系统,在博尔德大学的大气和空间物理学。


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