June 15, 2024

Heeft NASA ongelijk over het lot van de “supernova” van deze ster?

Heeft NASA ongelijk over het lot van de “supernova” van deze ster?

Hoe sterven sterren? Het motto van de astronomen is “Massa bepaalt het lot”.

Het (moderne) Morgan-Keenan spectrale classificatiesysteem, met het temperatuurbereik van elke sterklasse hierboven weergegeven, in Kelvin. De overgrote meerderheid (80%) van de sterren van vandaag zijn M-klasse sterren, waarbij slechts 1 op de 800 O- of B-klasse sterren zwaar genoeg is om in te storten als een supernova. Onze zon is een G-klasse ster, onopvallend maar helderder dan alle sterren behalve ongeveer 5%. Terwijl massa meestal het lot van een ster bepaalt, zijn de lijnen tussen de verschillende lotsbestemmingen erg wazig.

credit: LucasVB/Wikimedia Commons; Annotaties: E. Siegel

Als je bent geboren met meer dan 8 zonsmassa’s, ben je dat Gedoemd tot een supernova-instorting.

Een zeer massieve stellaire supernova

De dissectie van een zeer massieve ster gedurende zijn hele leven, met als hoogtepunt een type II supernova wanneer de kern geen nucleaire brandstof meer heeft. De laatste fase van fusie is meestal de verbranding van silicium, dat slechts een korte periode ijzer en ijzerachtige elementen in de kern produceert voordat een supernova optreedt. Als de kern van zo’n ster massief genoeg is, ontstaat er een zwart gat als de kern instort. Tijdens een supernova-gebeurtenis wordt ongeveer 99% van de energie overgedragen door neutrino’s. Het is niet eenvoudig te zeggen welke sterren zullen sterven in een supernova-kernexplosie en welke niet.

credit: Nicole Rager Fuller/NSF

Onder deze limiet vormt u pas een witte dwerg als uw kernbrandstof is opgebruikt.

Planetaire nevel

Als onze zon geen brandstof meer heeft, wordt ze een rode reus, gevolgd door een planetaire nevel met een witte dwerg in het midden. De Katteoognevel is een visueel verbluffend voorbeeld van dit potentiële lot, aangezien de complexe, gelaagde en asymmetrische vorm van deze specifieke nevel de aanwezigheid van een dubbelster suggereert. In het midden warmt een jonge witte dwerg op terwijl hij samentrekt en bereikt hij temperaturen die tienduizenden kelvins heter zijn dan het oppervlak van de rode reus die hem voortbracht. De buitenste omhulsels van gas bestaan ​​voornamelijk uit waterstof, dat aan het einde van het leven van een zonachtige ster wordt teruggevoerd naar het interstellaire medium.

credit: Nordic Optical Telescope en Romano Corradi (Isaac Newton Telescope Collection, Spanje)

Maar dit vereenvoudigt een belangrijk aspect van de evolutie van sterren: massieve sterren Uitdrijving van materie naarmate ze ouder worden.

Kosmische riffen van de Wolf-Rayet-ster

Dit deel van de kosmische rifformatie benadrukt een blauwe reflectienevel die is ontstaan ​​door de wind van een massieve, hete blauwe ster die vervolgens helderder wordt in het licht dat wordt weerkaatst door de moederster die hem heeft gemaakt. De Wolf-Rayet-ster die hij inneemt, kan in korte tijd voorbestemd zijn voor een stellaire catastrofe zoals een supernova-explosie, maar we kunnen alleen de aanwezigheid van koud gas zien dat uit de buitenste lagen wordt verdreven.

credit: NASA, ESA en STScI

vooral in de gigantische latere levensfasen, Er waaien sterke winden over de enorme buitenlagen.

NGC 6888 is een uitgestoten gas

Deze afbeelding, gemaakt in dezelfde kleuren die de smalbandfotografie van Hubble zal onthullen, toont NGC 6888: de Halve Maannevel. Ook bekend als Caldwell 27 en Sharpless 105, is het een emissienevel in het sterrenbeeld Cygnus, gevormd door snelle stellaire winden van een enkele Wolf-Rayet ster. Het lot van deze ster: supernova, witte dwerg of direct instortend zwart gat, is nog niet bepaald.

credit: JP Metsävainio (Astronomische Chaos)

NASA heeft onlangs de ster Wolf-Rayet WR 124 gespotHij beschreef het als een “toekomstige supernova” binnen de Melkweg.

Wolf Wright WR 31A

Deze Wolf-Rayet-ster staat bekend als WR 31a en bevindt zich op ongeveer 30.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Carina. De buitenste nevel wordt uit waterstof en helium verdreven, terwijl de centrale ster brandt met meer dan 100.000 K. In de relatief nabije toekomst geloven velen dat deze ster zal exploderen in een supernova zoals WR 124, waardoor het omringende interstellaire medium zal worden verrijkt met nieuwe zware elementen. . . Deze sterren zijn verbazingwekkend succesvolle stofproducenten, maar hun uiteindelijke lot is vaak twijfelachtig.

credit: ESA/Hubble & NASA; Dankwoord: Judy Schmidt

Hoewel de centrale ster een massa heeft van ongeveer 30 zonsmassa’s, heeft hij al minstens 10 zonsmassa’s aan materiaal uitgestoten.

Uitgang WR 102

Wolf-Rayet’s ster WR 102 is de bekendste ster, met een snelheid van 210.000 K. De exploderende geïoniseerde waterstof valt echter spectaculair op en onthult een reeks granaten in zijn structuur.

credit: Judy Schmidt. Gegevens van WISE, Spitzer/MIPS1 en IRAC4

Nu er geen stellaire waterstof meer over is, is dat wel zo Ik ben al begonnen met het opnemen van de zware elementen in haar wezen.

De zeer prikkelbare nevel die hier wordt getoond, wordt aangedreven door een uiterst zeldzaam dubbelstersysteem: de Wolf-Rayet-ster in een baan om een ​​ster O. De stellaire winden van het centrale Wolf-Rayet-lid zijn tussen de 10.000.000 en 1.000.000.000 keer sterker dan onze zonnewind. , en verlicht bij een temperatuur van 120.000 graden. (Het groene, excentrische supernova-overblijfsel heeft hier niets mee te maken.) Geschat wordt dat dergelijke systemen maximaal 0,00003% van de sterren in het universum uitmaken, maar als de omstandigheden goed zijn, kunnen ze aanleiding geven tot een supernova.

credit:ESO

Maar, zoals veel Wolf-Rayet-sterren, is het misschien niet voorbestemd om supernova te worden.

Hubble WR 124

Wolf-Rayet-ster WR 124 en omringende nevel M1-67, zoals afgebeeld door Hubble, danken beide hun oorsprong aan dezelfde oorspronkelijk massieve ster die zijn waterstofrijke buitenlagen heeft weggeblazen. De centrale ster is nu veel heter dan vroeger, met temperaturen van Wolf-Rayet-sterren typisch in het bereik van 100.000 tot 200.000 K, waarbij sommige sterren veel hoger stijgen. Maar het is niet bekend of deze ster uiteindelijk zal sterven in een supernova.

credit: ESA/Hubble & NASA; Dankwoord: Judy Schmidt (geckzilla.com)

Veel Wolf-Rayet-sterren verliezen in de loop van de tijd aanzienlijke massa, waardoor hun kern kan krimpen tot een witte dwerg.

Planetaire nevel NGC 5315 Wolf-Rayet

Planetaire nevel NGC 5315 bestaat uit een stervende ster die uit zijn buitenste lagen barst en heeft de temperatuur en ionisatie van een Wolf-Rayet-ster in de kern. Het is nog niet bekend of deze planetaire nevel afkomstig is van een Wolf-Rayet-ster die voldoende massa heeft verloren, of dat hij afkomstig is van een gewone ster die een Wolf-Rayet-fase bereikte toen hij ineenkromp tot een witte dwerg.

credit: NASA, ESA en het Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Veel planetaire nevels hebben Wolf-Rayet-achtige centrale sterren.

Planetaire nevel NGC 2867

Deze planetaire nevel, NGC 2867, bevat stellaire overblijfselen met Wolf-Rayet-kenmerken in het hart. Hoewel dit niet afkomstig kan zijn van een Wolf-Rayet-voorouder, is het mogelijk dat sommige van de Witte Nevel/Planetaire Nevel-clusters dat al doen.

credit: NASA/Hubble en Judy Schmidt/Flickr

Andere Wolf-Rayet-sterren zullen inderdaad instorten, maar direct: tot een zwart gat zonder supernova.

Directe ineenstorting direct waargenomen

Zichtbare/nabij-infraroodbeelden van Hubble tonen een massieve ster, ongeveer 25 keer de massa van de zon, verdwenen uit het bestaan, zonder supernova of andere verklaring. Directe ineenstorting is de enige plausibele verklaring en het is een van de bekende manieren om, naast supernovae of neutronensterfusies, voor het eerst een zwart gat te vormen.

credit: NASA/ESA/CNN. Koshank (OSU)

De WR 124 was niet voltooid door massa te verliezen of te evolueren.

WR 124 Medium Infrarood Wolf-Rayet JWST

Dit midden-infraroodbeeld van de ster WR 124 en het omringende materiaal toont de overvloedige productie van gas en stof uit het uitgestoten materiaal. Hoewel de centrale ster nog steeds 30 zonsmassa’s aan materiaal bevat, overschrijdt de waterstofrijke omringende nevel al meer dan 10 zonsmassa’s en wordt er nog steeds meer materie uit de centrale Wolf-Rayet-ster uitgestoten.

creditProductieteam: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO

Met directe ineenstorting en ernstig massaverlies dat nog steeds optreedt, verandert WR 124 mogelijk niet in een supernova.

Spectrum SN 2019hgp

De supernova die in 2019 werd gespot, SN 2019hgp, was een ongebruikelijk type supernova: de eerste in zijn soort ooit. Het is de enige supernova die ooit is gekoppeld aan een Wolf-Rayet-voorloper, hoewel er alleen al in onze Melkweg ongeveer 500 bekende Wolf-Rayet-sterren zijn. Het percentage Wolf-Rayet-sterren dat wel of niet supernova wordt, moet nog worden bepaald, wat twijfel doet rijzen over het uiteindelijke lot van WR 124.

credit: SDSS (opdrachtgever), A. Gal-Yam et al., Nature, 2022 (intern)

Mostly Mute Monday vertelt een astronomisch verhaal met foto’s en visuals en niet meer dan 200 woorden. zwijgzaam; lach meer.