최근 발표된 논문에서 연구자들은 우리은하의 초신성 핵붕괴 비율을 세기당 1.63 ± 0.46 이벤트로 추정했습니다. 따라서 마지막 초신성 사건이 1987년 전인 35년에 SN 1987A가 관측되었다는 점을 감안할 때, 우리은하에서 다음 초신성 사건은 가까운 장래에 언제라도 발생할 것으로 예상할 수 있습니다.
인생의 과정 별 & 초신성
수십억 년의 시간 규모에서, 별 삶의 과정을 거치며 태어나고 늙고 마침내 폭발과 그에 따른 별 물질이 성간으로 분산되면서 죽습니다. 공간 먼지나 구름처럼.
의 삶 별 거대한 구름의 중력 붕괴가 원시별을 생성할 때 성운(먼지, 수소, 헬륨 및 기타 이온화된 가스 구름)에서 시작됩니다. 이는 최종 질량에 도달할 때까지 가스와 먼지의 부착으로 계속해서 더 커집니다. 최종 질량은 별 별의 수명뿐만 아니라 별의 수명 동안 별에 어떤 일이 일어나는지도 결정합니다.
All 별 핵융합으로부터 에너지를 얻습니다. 노심에서 연소되는 핵연료는 높은 노심 온도로 인해 강한 외부 압력을 생성합니다. 이는 내부 중력의 균형을 유지합니다. 코어의 연료가 고갈되면 균형이 깨집니다. 온도가 떨어지고 외부 압력이 감소합니다. 결과적으로, 내부 압착의 중력이 지배적이 되어 코어가 수축 및 붕괴되도록 합니다. 붕괴 후 별이 최종적으로 어떤 모습으로 변하는지는 별의 질량에 따라 달라집니다. 초거대별의 경우 핵이 짧은 시간에 붕괴하면 엄청난 충격파가 발생한다. 강력하고 빛나는 폭발을 초신성이라고 합니다.
이 일시적인 천문학적 사건은 별의 마지막 진화 단계에서 발생하며 초신성 잔해를 남깁니다. 별의 질량에 따라 남은 잔해는 중성자별일 수도 있고 별일 수도 있습니다. 블랙홀.
SN 1987A, 마지막 초신성
마지막 초신성 사건은 1987년 전인 35년 1987월 남쪽 하늘에서 관측된 SN 1604A이다. 이는 XNUMX년 케플러 사건 이후 육안으로 볼 수 있는 최초의 초신성 사건이다. 은하 400년 이상 동안 관찰된 가장 밝은 폭발성 중 하나였으며 몇 달 동안 100억 개의 태양의 힘으로 빛나고 은하계의 죽음 전, 도중, 사후의 위상을 연구할 수 있는 독특한 기회를 제공했습니다. 별.
초신성 연구는 중요하다
초신성에 대한 연구는 거리 측정과 같은 여러 가지 방법으로 도움이 됩니다. 공간, 확장에 대한 이해 우주 그리고 (우리를 포함하여) 모든 것을 만드는 모든 요소의 공장으로서의 별의 본성은 우주에서 발견됩니다. 우주. 별의 핵에서 (가벼운 원소의) 핵융합의 결과로 형성된 무거운 원소와 핵 붕괴 중에 새로 생성된 원소는 별 전체에 분산됩니다. 공간 초신성 폭발 중. 초신성은 원소를 우주 전역에 분산시키는 데 중요한 역할을 합니다. 우주.
불행하게도 과거에는 초신성 폭발을 자세히 관찰하고 연구할 기회가 많지 않았습니다. 우리집 내 초신성 폭발에 대한 면밀한 관찰과 연구 은하 그러한 조건에서의 연구는 지구상의 실험실에서 결코 수행될 수 없기 때문에 은하수는 주목할 만할 것입니다. 따라서 초신성이 시작되자마자 이를 탐지하는 것이 필수적입니다. 하지만 초신성 폭발이 언제 시작될지 어떻게 알 수 있을까요? 초신성 폭발을 방해하기 위한 조기 경보 시스템이 있습니까?
초신성 폭발의 신호, 중성미자
일생이 끝날 무렵, 별에 동력을 제공하는 핵융합을 위한 연료로 더 가벼운 원소가 부족해지면서 안쪽으로 중력이 작용하여 별의 바깥층이 안쪽으로 떨어지기 시작합니다. 코어가 붕괴되기 시작하고 몇 밀리초 안에 코어가 너무 압축되어 전자와 양성자가 결합하여 중성자를 형성하고 형성된 각 중성자에 대해 중성미자가 방출됩니다.
이렇게 형성된 중성자는 별의 중심부 내부에 원시중성자별을 구성하며, 나머지 별은 강렬한 중력장 아래로 떨어져 다시 튕겨 나옵니다. 생성된 충격파는 별을 분해하여 남은 핵심만 남깁니다(중성자별 또는 블랙홀 별의 질량에 따라 다름) 별의 뒤쪽과 나머지 질량은 성간으로 흩어집니다. 공간.
엄청난 폭발 중성미자 중력 핵 붕괴로 인해 외부로 탈출한 결과 생성됨 공간 물질과 상호작용하지 않는 특성으로 인해 방해받지 않습니다. 중력 결합 에너지의 약 99%는 중성미자(장에 갇힌 광자보다 앞선)로 탈출하여 초신성 폭발을 방해하는 표지 역할을 합니다. 이러한 중성미자는 중성미자 관측소를 통해 지구에서 포착될 수 있으며 이는 곧 초신성 폭발을 광학적으로 관찰할 수 있다는 조기 경고 역할을 합니다.
탈출하는 중성미자는 또한 기본 힘과 기본 입자의 이해에 영향을 미칠 수 있는 폭발하는 별 내부의 극단적인 사건에 대한 독특한 창을 제공합니다.
초신성 조기 경보 시스템(SNEW)
핵붕괴 초신성(SN1987A)이 마지막으로 관측되었을 때 이 현상은 육안으로 관찰되었다. 중성미자는 19개의 중성미자 상호작용 이벤트를 관찰한 두 개의 물 Cherenkov 탐지기인 Kamiokande-II와 Irvine-MichiganBrookhaven(IMB) 실험에 의해 탐지되었습니다. 그러나 중성미자의 탐지는 초신성의 광학적 관찰을 방해하는 신호나 경보 역할을 할 수 있습니다. 그 결과 다양한 천문대와 천문학자들이 제때에 조치를 취하여 데이터를 연구하고 수집할 수 없었습니다.
1987년 이후 중성미자 천문학은 많이 발전했습니다. 이제 초신성 경보 시스템인 SNWatch가 설치되어 초신성 관측 가능성에 대해 전문가와 관련 조직에 경보를 울리도록 프로그래밍되었습니다. 그리고 신호를 결합하여 탐지의 신뢰도를 높이는 SNEWS(초신성 조기 경보 시스템)라고 하는 전 세계에 중성미자 관측소 네트워크가 있습니다. 모든 일상적인 활동은 개별 감지기에 의해 중앙 SNEWS 서버에 통지됩니다. 또한 SNEWS는 최근 SNEWS 2.0으로 업그레이드되어 신뢰도가 낮은 경고도 생성했습니다.
은하수에 임박한 초신성
전 세계에 퍼져 있는 중성미자 관측소는 우리 집 별의 중력핵 붕괴로 인한 중성미자의 최초 검출을 목표로 하고 있다. 은하. 그러므로 그들의 성공은 은하수의 초신성 핵 붕괴 속도에 크게 좌우됩니다.
최근에 발표된 논문에서 연구자들은 우리은하의 초신성 핵붕괴 비율을 1.63년당 0.46 ± 100 이벤트로 추정했습니다. 47년에 대략 85~XNUMX개의 초신성. 또한, 추정에 따르면 우리은하의 중심 붕괴 초신성 사이의 시간 간격은 XNUMX년에서 XNUMX년 사이일 수 있습니다.
따라서 마지막 초신성 사건인 SN 1987A가 35년 전에 관측된 것을 고려하면 은하수에서 다음 초신성 사건은 가까운 미래에 언제라도 일어날 것으로 예상될 수 있습니다. 초기 폭발을 감지하기 위해 네트워크로 연결된 중성미자 관측소와 업그레이드된 초신성 조기 경보 시스템(SNEW)을 통해 과학자들은 죽어가는 별의 초신성 폭발과 관련된 다음 극단적인 사건을 면밀히 관찰할 수 있는 위치에 있게 될 것입니다. 이는 별의 죽음 이전, 도중, 이후의 단계를 연구하여 별의 죽음에 대한 더 나은 이해를 얻을 수 있는 중대한 사건이자 독특한 기회가 될 것입니다. 우주.
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출처 :
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