A kierzlech publizéierten Aarbechten hunn d'Fuerscher den Taux vum Supernova-Kärnkollaps an der Mëllechstrooss op 1.63 ± 0.46 Eventer pro Joerhonnert geschat. Dofir, no der leschter Supernova-Evenement, den SN 1987A viru 35 Joer am Joer 1987 observéiert gouf, kann déi nächst Supernova-Evenement an der Mëllechstrooss zu all Moment an der nächster Zukunft erwaart ginn.
Liewenslaf vun engem Stär & enger Supernova
Op der Zäitskala vu Milliarde vu Joer maachen Stäre e Liewenslaf duerch, si gi gebuer, altern a stierwen schliisslech mat Explosioun an der spéiderer Verbreedung vu Stärematerialien an den interstellare Raum als Stëbs oder Wolleken.
D'Liewe vun engem Stär fänkt an engem Niwwel (Wollek aus Stëbs, Waasserstoff, Helium an aner ioniséierte Gaser) un, wann den Zesummebroch vun enger riseger Wollek duerch d'Gravitatioun e Protostär entsteet. Dëse wiisst weider mat der Akkumulatioun vu Gas a Stëbs, bis en seng endgülteg Mass erreecht. Déi endgülteg Mass vum Stär bestëmmt seng Liewensdauer souwéi wat mam Stär während sengem Liewen geschitt.
All Stäre kréien hir Energie aus der Kärfusioun. Den nukleare Brennstoff, deen am Kär verbrennt, erstellt e staarken Drock no baussen wéinst der héijer Kärtemperatur. Dëst gläicht d'Gravitatiounskraaft no bannen aus. D'Gläichgewiicht gëtt gestéiert, wann de Brennstoff am Kär opgeet. D'Temperatur fällt, den Drock no baussen hëlt of. Dofir gëtt d'Gravitatiounskraaft vum no bannen gedréckt dominant, wouduerch de Kär sech zesummezéit a zesummebrécht. Wéi e Stär schlussendlech no sengem Zesummebroch ausgesäit, hänkt vun der Mass vum Stär of. Am Fall vu supermassege Stäre gëtt et enorm Schockwellen, wann de Kär a kuerzer Zäit zesummebrécht. Déi mächteg, liicht Explosioun gëtt Supernova genannt.
Dëst transient astronomescht Evenement geschitt während der leschter Evolutiounsphase vun engem Stär a léisst e Supernova-Iwwerreschter hanner sech. Ofhängeg vun der Mass vum Stär kéint de Rescht en Neutronestär oder e schwaarzt Lach sinn.
SN 1987A, déi lescht Supernova
Déi lescht Supernova war d'SN 1987A, déi viru 35 Joer, am Februar 1987, um südleche Stärenhimmel gesi gouf. Et war déi éischt sou eng Supernova, déi mat bloussem A ze gesi war zënter där vum Kepler am Joer 1604. Si läit an der noer Grousser Magellanescher Wollek (eng Satellittegalaxis vun der Mëllechstrooss) a war ee vun den hellsten explodéierende Stären, déi a méi wéi 400 Joer gesi goufen, deen e puer Méint laang mat der Kraaft vun 100 Millioune Sonne gebrannt huet an eng eenzegaarteg Geleeënheet gebueden huet, d'Phasen virun, während an nom Doud vun engem Stär ze studéieren.
Etude vun Supernova ass wichteg
D'Studie vu Supernovaen ass op verschidde Weeër hëllefräich, wéi zum Beispill d'Miessung vun Distanzen am Weltraum , d'Verständnis vum expandierende Universum an d'Natur vu Stären als Fabriken vun all den Elementer, déi alles (och eis) am Universum bilden . Déi schwéier Elementer, déi als Resultat vun der Kärfusioun (vu liichten Elementer) am Kär vu Stäre geformt ginn, souwéi déi nei entstanen Elementer beim Kärkollaps, ginn während der Supernovaexplosioun am Weltraum verdeelt . D'Supernovaen spillen eng Schlësselroll bei der Verdeelung vun Elementer am ganze Universum.
Leider gouf et an der Vergaangenheet net vill Méiglechkeeten, Supernova-Explosioune genau ze observéieren an ze studéieren. Eng genee Observatioun a Studie vun der Supernova-Explosioun an eiser Heemechtsgalaxis Mëllechstrooss wier bemierkenswäert, well d'Studie ënner dëse Konditioune ni a Laboratoiren op der Äerd kéint duerchgefouert ginn. Dofir ass et wichteg, d'Supernova soubal se ufänkt z'entdecken. Awer wéi weess een, wéini eng Supernova-Explosioun ufänkt? Gëtt et e Fréiwarnsystem fir eng behënnert Supernova-Explosioun?
Neutrino, de Beacon vun der Supernova Explosioun
Ëm d'Enn vum Liewenslaf, wéi e Stär aus méi liicht Elementer leeft als Brennstoff fir d'Nuklearfusioun, déi et dréit, dominéiert den bannenzege Gravitatiounsdrock an déi baussenzeg Schichten vum Stär fänken no bannen un. De Kär fänkt un ze kollapsen an an e puer Millisekonnen gëtt de Kär esou kompriméiert datt Elektronen a Protone kombinéiere fir Neutronen ze bilden an en Neutrino gëtt fir all geformt Neutron fräigelooss.
Déi sou geformt Neutronen bilden e Proto-Neutronestär am Kär vum Stär, op deem de Rescht vum Stär ënner engem intensiven Gravitatiounsfeld eroffält a sech zréckspréngt. Déi generéiert Schockwell zersetzt de Stär, wouduerch nëmmen de Rescht vum Kär (en Neutronestär oder e schwaarzt Lach, ofhängeg vun der Mass vum Stär), zréckbleift, an de Rescht vun der Mass vum Stär verbreet sech an den interstellare Raum.
Déi enorm Explosioun vun Neutrinoen, déi duerch den Zesummebroch vum gravitativen Kär entsteet, entkommt ongehënnert an de Weltraum, well se net mat der Matière interagéiert. Ongeféier 99% vun der gravitativer Bindungsenergie entkommen als Neutrinoen (virun de Photonen, déi am Feld agefaange sinn) a fungéieren als Signal fir eng behënnert Supernovaexplosioun. Dës Neutrinoen kënnen op der Äerd vun den Neutrino-Observatoiren agefaange ginn, déi dann als fréi Warnung virun enger méiglecher optescher Observatioun vun enger Supernovaexplosioun an nächster Zukunft déngen.
Déi entkommend Neutrinoen bidden och eng eenzegaarteg Fënster an extremen Eventer an engem explodéierende Stär, wat Implikatioune fir d'Versteesdemech vun de fundamentale Kräften an Elementarpartikelen hunn.
Supernova Early Warning System (SNEW)
Zu der Zäit vun der leschter observéierter Kärkollaps Supernova (SN1987A) gouf de Phänomen mat bloussem A observéiert. D'Neutrinoen goufen duerch zwee Waasser Cherenkov Detektoren, Kamiokande-II an dem Irvine-MichiganBrookhaven (IMB) Experiment entdeckt, deen 19 Neutrino Interaktiounsevenementer observéiert haten. Wéi och ëmmer, Detektioun vun Neutrinoen kéint als Beacon oder Alarm handelen fir optesch Observatioun vun der Supernova ze verhënneren. Als Resultat konnten verschidden Observatoiren an Astronomen net op Zäit handelen fir Daten ze studéieren an ze sammelen.
Zënter 1987 ass d'Neutrino-Astronomie vill fortgeschratt. Elo ass de Supernova Alarmsystem SNWatch op der Plaz, dee programméiert ass fir en Alarm un d'Experten an relevant Organisatiounen iwwer eng méiglech Supernova-Sicht ze maachen. An et gëtt e Netzwierk vun Neutrino Observatoiren op der ganzer Welt, Supernova Early Warning System (SNEWS) genannt, déi Signaler kombinéiere fir d'Vertrauen an eng Detektioun ze verbesseren. All üblech Aktivitéit gëtt un engem zentrale SNEWS-Server vun eenzelne Detektoren matgedeelt. Weider, SNEWS hat kierzlech Upgrade op SNEWS 2.0 gemaach, déi och manner Vertrauensalarmer produzéieren.
Imminent Supernova an der Mëllechstrooss
Neutrino-Observatoiren, déi weltwäit verdeelt sinn, zielen drop of, fir d'éischt Neutrinoen z'entdecken, déi duerch de gravitativen Zesummebroch vum Kär vun de Stären an eiser Heemechtsgalaxis entstinn . Hiren Erfolleg hänkt dofir staark vun der Rate vum Zesummebroch vun de Supernovakären an der Mëllechstrooss of.
A kierzlech publizéierten Aarbechten hunn d'Fuerscher den Taux vum Supernova Kär Zesummebroch an der Mëllechstrooss op 1.63 ± 0.46 Eventer pro 100 Joer geschat; ongeféier eng bis zwou Supernovaen pro Joerhonnert. Weider, Schätzunge suggeréieren datt den Zäitintervall tëscht Kärkollaps Supernova an der Mëllechstrooss tëscht 47 an 85 Joer kéint sinn.
Dofir, well dat lescht Supernova-Evenement, SN 1987A, viru 35 Joer observéiert gouf, kann dat nächst Supernova-Evenement an der Mëllechstrooss an nächster Zukunft erwaart ginn. Mat den Neutrino-Observatoiren, déi am Netz sinn, fir déi fréi Ausbréch ze detektéieren, an dem moderniséierte Supernova Early Warning System (SNEW) a Betrib sinn, wäerten d'Wëssenschaftler an der Lag sinn, sech déi nächst extrem Evenementer am Zesummenhang mat der Supernova-Explosioun vun engem stierwende Stär méi genee unzekucken. Dëst wier e wichtegt Evenement an eng eenzegaarteg Geleeënheet, d'Phasen virun, während an nom Doud vun engem Stär ze studéieren, fir e besser Verständnis vum Universum.
***
Quellen:
- D'Feierwierker Galaxy, NGC 6946: Wat mécht dëst Galaxy sou speziell? Wëssenschaftlech europäesch. Gepost 11. Januar 2021. Verfügbar um http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fireworks-galaxy-ngc-6946-what-make-this-galaxy-so-special/
- Scholberg K. 2012. Supernova Neutrino Detektioun. Preprint axRiv. Verfügbar um https://arxiv.org/pdf/1205.6003.pdf
- Kharusi S Al, et al 2021. NEWS 2.0: eng nächst Generatioun Supernova fréi Warnung System fir Multi-Messenger Astronomie. New Journal of Physics, Volume 23, March 2021. 031201. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/abde33
- Rozwadowskaab K., Vissaniab F., and Cappellaroc E., 2021. Op den Taux vun Kär Zesummebroch Supernovaen an der Mëllechstrooss. New Astronomie Volume 83, Februar 2021, 101498. DOI: https://doi.org/10.1016/j.newast.2020.101498. Preprint axRiv verfügbar um https://arxiv.org/pdf/2009.03438.pdf
- Murphey, CT, et al 2021. Zeien Geschicht: Himmel Verdeelung, Detectability, an Tariffer vun bloussem-Aen Mëllechstrooss Supernovae. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 507, Issue 1, October 2021, Pages 927–943, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab2182. Preprint axRiv Verfügbar um https://arxiv.org/pdf/2012.06552.pdf
***
