Δευτέρα, 22 Μαΐου 2017

Supernova Face-Off μπορεί να λύσει 40-Year-Old αντιύλης Μυστήριο

Δύο λευκοί νάνοι κεφάλι προς μια σύγκρουση στην εικόνα του καλλιτέχνη. Νέα έρευνα δείχνει ότι η υπεροχή του Γαλαξία ποζιτρονίων θα μπορούσε να προέλθει από ένα εξειδικευμένο τύπο των σουπερνόβα από τη σύγκρουση χαμηλής μάζας λευκοί νάνοι - μια έκρηξη που είναι δύσκολο να ανιχνευθεί, αλλά πλούσια σε ισότοπο που δημιουργεί αυτό το είδος της αντιύλης.Credit: NASA / Tod Strohmayer (GSFC) / Dana Berry (Chandra X-Ray Observatory)


Η πλειοψηφία των αντιύλης που διακατέχει το Γαλαξία μας μπορεί να προέλθει από συγκρούονται κατάλοιπα νεκρών άστρων, μια νέα μελέτη βρίσκει.

Το έργο μπορεί να λύσει ένα 40-year-old μυστήριο αστροφυσικής, οι ερευνητές της μελέτης, δήλωσε.



Για κάθε σωματίδιο της κανονικής ύλης, υπάρχει ένα ομόλογό αντιύλης με το αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο αλλά την ίδια μάζα. Η αντισωματίδιο του αρνητικώς φορτισμένο ηλεκτρόνιο, για παράδειγμα, είναι το θετικά φορτισμένο ποζιτρόνιο. [ Θα αντιύλη ισχύος της πρώτης Διαστημόπλοια; ]

Όταν ένα σωματίδιο συναντά αντισωματίδιο του, που εξολεθρεύει ο ένας τον άλλο, εκπέμποντας μια έκρηξη ενέργειας. Ένα γραμμάριο αντιύλης εκμηδένιση ένα γραμμάριο ύλης θα απελευθερώσει περίπου δύο φορές το ποσό της ενέργειας, όπως η πυρηνική βόμβα έπεσε στη Χιροσίμα, Ιαπωνία.

Περισσότερα από 40 χρόνια πριν , οι επιστήμονες εντοπίστηκε για πρώτη φορά ότι το είδος των ακτίνων γάμμα που εκπέμπονται όταν ποζιτρόνια εκμηδενιστεί είχαν εκπέμπεται από όλο τον γαλαξία. Τα ευρήματά τους πρότεινε ότι 10 ^ 43 ποζιτρόνια - αυτό είναι ένα 1 με 43 μηδενικά πίσω του - είχαν εκμηδενιστεί στο Γαλαξία μας κάθε δευτερόλεπτο. Παραδόξως, τα περισσότερα από αυτά τα ποζιτρόνια εντοπίστηκαν στην κεντρική διόγκωση του Γαλαξία όχι εξωτερικό δίσκο της, ακόμη και αν η διόγκωση φιλοξενεί λιγότερο από το μισό της μάζας του Γαλαξία μας.

Αυτά τα ποζιτρόνια θα μπορούσαν να έχουν εκπέμπεται από ραδιενεργό υλικό συντίθεται από τα αστέρια. Ωστόσο, εδώ και δεκαετίες, οι ερευνητές δεν έχουν καταφέρει να εντοπίσουν ένα είδος άστρου που θα μπορούσε να δημιουργήσει τέτοιες τεράστιες ποσότητες αντιύλης. Αυτό οδήγησε σε προτάσεις που πολλοί ποζιτρόνια θα μπορούσαν να προέρχονται από εξωτικές πηγές, όπως η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα πιστεύεται ότι υπάρχει στο κέντρο του γαλαξία, ή από τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης εξαϋλώνονται ο ένας τον άλλο .

«Η προέλευση αυτών των ποζιτρονίων είναι ένα 40-year-old μυστήριο στην αστροφυσική», δήλωσε ο Roland Crocker, επικεφαλής συγγραφέας της νέας εργασίας και αστροφυσικός σωματιδίων στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας στην Canberra.The νέα μελέτη δείχνει ότι ένα είδος σουπερνόβα - μια καταστροφική έκρηξη από ένα αστέρι - θα μπορούσε να δημιουργήσει τα τεράστια ποσά των ποζιτρονίων που προηγούμενες έρευνες είδε και να εξηγήσει τις θέσεις του γαλαξία από την οποία ανιχνεύονται.

«Δεν χρειάζεται τίποτα εξωτικό, όπως η σκοτεινή ύλη για να εξηγήσει τα ποζιτρόνια,» Crocker είπε Space.com.



Οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν σε έναν τύπο σουπερνόβα γνωστή ως SN 1991bg-όπως, η οποία έχει ανιχνευθεί σε άλλους γαλαξίες. Σε αντίθεση με τα περισσότερα σουπερνόβα, που μπορεί να επισκιάσει εν συντομία όλα τα άλλα αστέρια στους γαλαξίες τους, αυτό το είδος της σουπερνόβα δεν παράγουν πολύ ορατό φως και είναι αρκετά σπάνιο, γι 'αυτό απέφυγε την ανίχνευση του Γαλαξία μας, είπε ο Κρόκερ.

Προηγούμενη έρευνα προτείνει ότι αυτές οι αμυδρό σουπερνόβα να συμβεί όταν δύο λευκών νάνων συγχωνευθούν. Λευκοί νάνοι είναι υπέρ-πυρήνες Γη-μεγέθους των νεκρών άστρων που έχουν μείνει πίσω, όταν τα αστέρια έχουν εξαντλήσει τα καύσιμά τους και να χάσουν τα εξωτερικά στρώματά τους. Τα περισσότερα αστέρια, συμπεριλαμβανομένου του ήλιου, θα γίνουν λευκοί νάνοι μία ημέρα.

Συγκεκριμένα, αυτές οι εξασθενημένο σουπερνόβα πιστεύεται ότι συμβαίνουν όταν δύο χαμηλής μάζας λευκοί νάνοι - μία πλούσια σε άνθρακα και οξυγόνο, και η άλλη πλούσια σε ήλιο - slam μαζί. Αν και τέτοια σουπερνόβα είναι σπανιότερα από τυπική σουπερνόβα, αυτά παράγουν πολύ μεγαλύτερες ποσότητες από ένα ραδιενεργό ισότοπο γνωστό ως τιτάνιο-44, η οποία αναδίδει τα είδη των ποζιτρονίων ότι οι αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει zipping σε όλον τον Γαλαξία.

Η νέα εργασία δείχνει ότι οι σουπερνόβα θα μπορούσε να είναι αρκετή για να δημιουργήσει όλα τα ανεξήγητα ποζιτρόνια, επιλύοντας έτσι το μυστήριο γαλαξία κλίμακα.

Ενώ τα περισσότερα σουπερνόβα να συμβεί σε νεαρή ηλικία, ογκώδη αστέρια πεθαίνουν, οι SN 1991bg-όπως τα σουπερνόβα βρέθηκαν σε γειτονιές πιο πλούσια σε μεγαλύτερα αστέρια που βρίσκονται 3000000000 - 6000000000 ετών. Αυτή η διαφορά ηλικίας θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί τα παλαιότερα εντοπιστεί ποζιτρόνια παρατηρήθηκαν κυρίως στην κεντρική διόγκωση του Γαλαξία μας, το οποίο έχει ένα μεγαλύτερο ποσοστό των ηλικιωμένων αστέρια από το εξωτερικό δίσκο του γαλαξία.

Άλλες πηγές μπορεί να συμβάλει μερικά από τα ποζιτρόνια που ανιχνεύονται πριν από την εργασία, είπε ο Κρόκερ. Ακόμα, «δεν είναι απαραίτητη, δεδομένης της SN1991bg-όπως σουπερνόβα μπορεί ουσιαστικά να εξηγήσει ολόκληρη την φαινομενολογία ποζιτρόνιο», είπε. «Τα πιο πρόσφατα στοιχεία δείχνουν ότι υπάρχει μια πηγή ποζιτρονίων συνδέεται με το κέντρο του γαλαξία», πρόσθεσε ο Crocker. «Στο μοντέλο μας, αυτό εξηγείται και λόγω των παλαιών αστέρια που διανέμονται σε περίπου 200 παρσέκ [650 χρόνων φωτός] κλίμακες γύρω από υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του γαλαξία, αλλά η ίδια η μαύρη τρύπα είναι μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική πηγή.»

Οι επιστήμονες λεπτομερώς τα ευρήματά τους στο διαδίκτυο 22ης Μαΐου στο περιοδικό Nature Αστρονομία.
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...