gov-civil-vilareal.pt天文学者は、星がブラックホールに直接崩壊するのを見たかもしれません
>天文学の基本的な真実の1つは、巨大な星がその寿命を終えると、それは強打で消えるということです。 NS 大きい 一。超新星。
この巨大な爆発は、星がその核の核燃料を使い果たしたときに引き起こされます。コアはハートビートで崩壊し、その崩壊で生成されるエネルギーは非常に大きいため、外層を吹き飛ばします。この爆発は非常に巨大で、銀河全体を凌駕することができます！その間に、崩壊したコアはエキゾチックな中性子星を形成する可能性があり、あるいはブラックホールに押し込まれる可能性さえあります。
さて、ここでいくつかの手順をスキップしましたが、それが全体像です（もっと必要な場合は、チェックしてください） 質量の大きい星と超新星に関する私のクラッシュコース天文学のエピソード ）。ブラックホールが必要な場合は、巨大な星を爆破する必要があります。
それ外、 そうでないかもしれない 。星が超新星の部分を迂回することを可能にする抜け穴があることがわかりました。それは爆発することなくブラックホールに直接崩壊します。ある程度のエネルギーが放出されますが、超新星と比べるとそれほど多くはありません。最終的に得られるのは、今見ている、今見ている、見ないという状況です。星がそこにあり、突然...それ そうではありません 。
失敗した超新星のアイデアは興味深い理論的な天体物理学の問題であり、1人の科学者がしばらくの間取り組んできました。しかし、新しいエキサイティングな開発がありました。 天文学者は今、それを見たと思っています！
過去1世紀に10個の超新星をホストしてきた対面渦巻銀河NGC6946。 N6946-BH1は爆発しなかったため、注釈は付けられていません。クレジット： ダミアンピーチ
問題の星はN6946-BH1と呼ばれ、失敗した超新星を探すために特別に設計された非常にクールな調査で発見されました。を使用して 大双眼望遠鏡 アリゾナでは、地球から約3000万光年以内にある27個の銀河が何度も観測されました。各画像を他の画像と入念に比較して、明るさが変化したオブジェクトなどのトランジェントを探しました。かなり厳しい基準を使用しても、何千もの星が見つかりました—星は多くの理由で明るさを変えますが、ほとんどはそれらが超新星になることによるものではありません...またはこの場合、超新星に失敗します。
最終的に、興味深いオブジェクトの数はわずか15個に減りました。そのうちの6個は、ありふれた爆発星であることが判明しました（数十億トンの星の巨大な爆発が、光の速さはホーハムと呼ぶことができます）が、そのうちの9つがより興味深いことが判明しました。
これらのうち、1つを除くすべては、2つの星が融合するなど、非常に大きな（そして非常にきれいな）噴火を引き起こす可能性のある異常なイベントである可能性がありますが、大規模な星の死の結果には達していません。結局、27個の銀河を7年間探索した後、残ったのはN6946-BH1の1つだけでした。
以前の画像では、星がそこにあり、銀河NGC 6946ではっきりと見られます。これは、およそ2,000万光年離れた美しい対面渦巻銀河です（そして、過去1世紀に10個以上の超新星が記録された銀河です。偶然です。 1つは今年だけ見られました）。その後、後の画像では、それはなくなっています。好き、 なくなった ：消えた。プーフ。
今、あなたはそれを見る...星N6946-BH1は以前の2007年のハッブル画像（左）に見えますが、2015年に消えました（右）。クレジット： NASA / ESA / C。恋人（OSU）
もしそれが超新星として爆発したならば、それは画像で見られたでしょう。代わりに、2009年に、それは一時的に幾分明るくなり、太陽の約100万倍の明るさで輝きました。その後、それは非常に色あせて、2015年までに以前の明るさ（つまり、崩壊前）の約2％になりました。そして、はい、人間の観点からは、太陽の光度の100万倍は恐ろしく明るいですが、超新星の観点からは、言及する価値はほとんどありません。典型的なものは多くを輝かせます 数十億 太陽よりも何倍も明るい！だから、これはせいぜいちょっとしたポップでした。
それで、それがホスト銀河のたくさんの塵によって隠されているかもしれない、ある種の奇妙な超新星ではなかったことをどうやって知ることができますか？この物質は暗く不透明であり、通常の超新星からの光を完全に遮断することができます。スピッツァー宇宙望遠鏡を使用した追跡観測では、赤外線が塵を突き抜ける可能性があるため、それが明らかになるはずです。スピッツァーは、イベントからのIR光を確認しました。これは、太陽の光度の約2000〜3000倍です。繰り返しになりますが、それはたくさんありますが、超新星に期待するものにはほど遠いです。恒星の合併でさえ、それ以上のものを生み出すでしょう。
残っているのは、天文学者がずっと探していたもの、つまり失敗した超新星のようです。
本当なら、これは確かに非常に興味深いものです。どうして？物理学のため。
NASA /ゴダードスペースフライトセンターのビデオでは、星がブラックホールに直接崩壊する方法を説明しています。
グッドドクターコモンセンスメディア
爆発するには巨大な星が必要です。それは、時間の経過とともに連続的に重い元素を融合するために、コアに十分な圧力を持たなければなりません（その上の星の質量がその上を圧迫することによって引き起こされます）。まず、水素がヘリウムに溶け込みます。そして、それがなくなると、ヘリウムは炭素に融合し、コアが鉄を蓄積するまで続きます。鉄が溶けるとき、それはエネルギーを放出しません。それを吸収します。これは大きな問題です。なぜなら、核融合エネルギーの放出が星を支えているからです（熱風が気球を膨張させるのと同じように）。星が鉄を溶かそうとすると、コアが崩壊します。コアが太陽の質量の約2.8倍までの質量を持っている場合、それは 中性子星 、しかしそれがもっとあるなら、 それはブラックホールを形成します 。
そして、一般的に、いずれにせよ、コアの崩壊は外層の超新星を引き起こし、そして kaboom 。
しかし、これがおかしくなるところです。それは常にそのように起こるとは限りません。ある範囲のコア質量について、理論計算は爆発が失速する可能性があることを示しています。外層はまともなキックを取得しますが、巨大なものではありません。彼らは吹き飛ばされますが、それは超新星の束縛されていない暴力よりも穏やかな出来事です。
それは実際には多くの要因に依存しますが、星の総質量が太陽の約25倍になると発生する傾向があります。 N6946-BH1の観測を見ると、それはちょうどそれが持っていた質量についてです。
そして、もっとあります。銀河にはたくさんの高質量星が生まれていますが、それらすべてを説明するのに十分な超新星は見られません。これは、失敗した超新星が比較的頻繁に発生することを意味します。
また、中性子星とブラックホールの質量を見ると、それらの間にギャップがあることがわかります。最も質量の小さいブラックホールは、質量の最も高い中性子星よりもかなり重いです。これらすべてのコンパクトオブジェクトが通常の超新星から形成されている場合、スムーズな移行が期待できます。これは、超新星では、星の多くの物質がまだコアの近くに残っており、それが新しく形成された中性子星にフォールバックする可能性があるためです。十分な数がある場合、中性子星は崩壊して低質量のブラックホールを形成します。したがって、質量の下限で多くのブラックホールが見られると予想されます。しかし、私たちはしません。
ああ、でも失敗した超新星のシナリオでは、たくさんあります もっと 材料が残っています—すべての外層を吹き飛ばすのに十分なエネルギーがありませんでした。これは衝突して戻ってきて、その質量を中性子星に追加し、はるかに大きなブラックホールを作ります。したがって、実際には、失敗した超新星の存在は多くの異なる現象を説明します。
そして今、おそらく、私たちは1つを見ました！しかし、もっと多くの観察があればいいのですが。たとえば、新しく形成されたブラックホールは、材料が落下する前に熱くなるため、大量のX線を放出するはずです。これらのX線を見ると、私たちが見ているものを理解するのに大いに役立ちます。
繰り返しになりますが、これは私たちが見た最初のものです。その超新星の数を考えると そうだった 調査で検出された、それはすべての高質量星の死の14％のような何かが失敗した超新星をもたらすことを意味します。その場合は、これらのイベントを探すために、空にもっと目を向ける必要があります。超新星は、鉄、カルシウムなど、私たちの存在に文字通り不可欠な要素を作成して配布するものです。それらがなければ、あなたと私は文字通り存在しなかったでしょう。
私の意見では、それはこれらのイベントを私たちの研究に非常に価値のあるものにします。彼らが失敗したときでさえ。
画像 クレジット：NASA / JPL-Caltech
