ศักยภาพการสร้างโปรไฟล์ซูเปอร์โนวา

คำถามหลักที่ Schaefer กำลังพยายามหาคำตอบคือดาวอะไรเป็นต้นกำเนิดของซุปเปอร์โนวาประเภท Ia นักดาราศาสตร์พยายามติดตามความลึกลับนี้มานานกว่า 40 ปี

ซุปเปอร์โนวาประเภท Ia มีความสว่างอย่างน่าทึ่ง แต่ก็มีความสม่ำเสมออย่างน่าทึ่งในความสว่างดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็น "เทียนมาตรฐาน" ที่ดีที่สุดทางดาราศาสตร์สำหรับการตรวจวัดในระยะทางดาราศาสตร์ ซุปเปอร์โนวาประเภท Ia เป็นกุญแจสำคัญในการค้นหาพลังงานมืด ระเบิดเหล่านี้ถูกใช้เป็นเครื่องหมายบอกระยะทางเพื่อวัดความเร็วของจักรวาลที่กำลังขยายตัว

อย่างไรก็ตามปัญหาที่อาจเกิดขึ้นก็คือซุปเปอร์โนวาไกลโพ้นอาจแตกต่างจากเหตุการณ์ในบริเวณใกล้เคียง Schaefer กล่าวว่าวิธีเดียวที่จะแก้ปัญหานี้คือการระบุประเภทของดาวฤกษ์ที่ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาประเภท Ia เพื่อให้สามารถคำนวณการแก้ไขได้ “ โปรแกรมซูเปอร์โนวาจักรวาลวิทยาขนาดใหญ่ที่กำลังจะมาถึงต้องการคำตอบสำหรับปัญหานี้เพื่อให้พวกเขาบรรลุเป้าหมายของจักรวาลวิทยาที่แม่นยำ” Schaefer กล่าว

ระบบดาวหลายประเภทได้รับการเสนอว่าเป็นซุปเปอร์โนวาที่มีศักยภาพเช่นระบบดาวคู่แคระขาวคู่ที่ไม่ได้ค้นพบจนกระทั่งปี 1988 และดาว symbiotic ซึ่งหายากมาก แต่ต้นกำเนิดที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือโนวา (RN) ที่เกิดขึ้นอีกซึ่งมักจะเป็นระบบเลขฐานสองที่มีสสารที่ไหลออกจากดาวข้างเคียงสู่ดาวแคระขาว สสารจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของดาวแคระขาวจนกว่าแรงดันจะสูงพอที่จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางความร้อน (เช่นระเบิด H) RNs สามารถมีการปะทุหลายครั้งทุกศตวรรษ (เมื่อเทียบกับโนวาคลาสสิกที่มีการปะทุเพียงครั้งเดียว)

เพื่อตอบคำถามว่า RN เป็นซูเปอร์โนวากำเนิดหรือไม่ Schaefer ได้ทำการวิจัยอย่างละเอียดเพื่อรับช่วงเวลาการโคจรของ RN อัตราการเพิ่มวันที่ระเบิดวันที่เส้นโค้งการปะทุของแสงและขนาดเฉลี่ยของการปะทุ

หนึ่งคำถามใหญ่คือว่ามี RN เพียงพอที่จะให้อัตราการสังเกตของซุปเปอร์โนวา อีกคำถามหนึ่งคือถ้าการปะทุโนวาระเบิดออกมากกว่าที่สะสมระหว่างการปะทุดังนั้นดาวแคระขาวจะไม่ได้รับมวล

เมื่อดูที่ภาพถ่ายบนท้องฟ้าเก่าเขาสามารถนับการปะทุที่ค้นพบทั้งหมดและวัดความถี่ของการปะทุของ RN ย้อนกลับไปถึงปี 1890 นอกจากนี้เขายังสามารถวัดมวลที่พุ่งออกมาในระหว่างการปะทุโดยการวัดเวลาคราสบนภาพถ่ายที่เก็บถาวร การเปลี่ยนแปลงในระยะเวลาการโคจรในการปะทุ

ในการทำเช่นนี้ Schaefer สามารถตอบคำถามทั้งสองได้: มีเหตุการณ์ RN เพียงพอที่จะให้แหล่งที่มาสำหรับอัตราการตรวจสอบซูเปอร์โนวาประเภท Ia ที่สังเกตได้ “ ด้วย 10,000 โนวาที่เกิดซ้ำในทางช้างเผือกของเราจำนวนของพวกมันก็สูงพอที่จะอธิบายซุปเปอร์โนวาประเภท Ia ทั้งหมดได้” เขากล่าว

นอกจากนี้เขายังพบว่ามวลของดาวแคระขาวกำลังเพิ่มขึ้นและการยุบตัวของมันจะเกิดขึ้นภายในหนึ่งล้านปีหรือมากกว่านั้น

Schaefer สรุปว่าประมาณหนึ่งในสามของ 'โนวาคลาสสิก' ทั้งหมดเป็น RNe จริงๆด้วยการปะทุอย่างน้อยสองครั้งในศตวรรษที่ผ่านมา

ด้วยความรู้นี้นักทฤษฎีดาราศาสตร์สามารถทำการคำนวณเพื่อทำการแก้ไขอย่างละเอียดในการใช้ซุปเปอร์โนวาเพื่อวัดการขยายตัวของเอกภพซึ่งอาจช่วยในการค้นหาพลังงานมืด

ผลลัพธ์ที่สำคัญจากการค้นหาจดหมายเหตุนี้คือการคาดการณ์ของ RN ที่จะปะทุตลอดเวลา RN ที่ชื่อว่า U Scorpii (U Sco) พร้อมที่จะ "ระเบิด" และมีการทำงานร่วมกันทั่วโลกที่มีขนาดใหญ่ (ขนานนามว่า 'USCO2009') ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อทำการสังเกตอย่างเข้มข้น (ในเอกซ์เรย์รังสีอุลตร้าไวโอเล็ต เหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้น นี่เป็นครั้งแรกที่การคาดการณ์ที่มั่นใจได้ระบุว่าดาวดวงไหนจะไปโนวาและปีใดที่มันจะระเบิด

ในระหว่างการค้นหานี้ Schaefer ยังค้นพบ RN ใหม่ (V2487 Oph) หนึ่งการปะทุใหม่หกครั้งระยะเวลาการโคจรห้าช่วงและความลึกลับลดลงอย่างฉับพลันสองครั้งในระหว่างการปะทุ

การค้นพบอีกอย่างหนึ่งคือประสิทธิภาพการค้นพบของโนวานั้น“ ต่ำมากอย่างน่ากลัว” Schaefer กล่าวว่าโดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ 4% นั่นคือมีเพียงโนวา 1-out-of-25 เท่าที่เห็น Schaefer กล่าวว่านี่เป็นโอกาสที่ชัดเจนสำหรับนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่จะใช้กล้องดิจิตอลในการตรวจสอบท้องฟ้าและค้นพบการระเบิดที่หายไปทั้งหมด

Schaefer ใช้หอจดหมายเหตุจากทั่วโลกโดยที่หอจดหมายเหตุหลักสองแห่งคือหอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ดในบอสตันแมสซาชูเซตส์และสำนักงานใหญ่ของสมาคมผู้สังเกตการณ์ดาวแปรปรวนอเมริกัน (AAVSO) ในเคมบริดจ์แมสซาชูเซตส์ Harvard มีการรวบรวมภาพถ่ายท้องฟ้าครึ่งล้านดวงที่ครอบคลุมทั่วทั้งท้องฟ้าด้วย 1,000-3,000 ภาพของดาวแต่ละดวงย้อนกลับไปในปี 1890 AAVSO เป็นสำนักหักบัญชีสำหรับการวัดความสว่างของดาวนับไม่ถ้วนจากมือสมัครเล่นหลายพันคนทั่วโลกตั้งแต่ปี 1911 ถึง นำเสนอ.

ที่มา: มหาวิทยาลัยรัฐลุยเซียนา, AAS แถลงข่าวการประชุม