Typ Ib och Ic supernovor

Den stabila versionen checkades ut den 2 augusti 2022 . Det finns overifierade ändringar i mallar eller .

Typ Ib och Typ Ic supernovor  är kategorier av supernovor som är resultatet av gravitationskollapsen av kärnan i en massiv stjärna. Sådana stjärnor har utmattat eller förlorat sina yttre väteskal och, jämfört med spektra av supernovor av typ Ia, saknar de kiselabsorptionslinjer. Jämfört med supernovor av typ Ib, tros supernovor av typ Ic ha förlorat det mesta av sitt ursprungliga hölje, inklusive det mesta av heliumet. I den engelska litteraturen kallas supernovor av båda typerna strippad core-collapse supernovor (supernovor på grund av core kollaps, utan skal).

Spectra

När man observerar en supernova kan den hänföras till en av klasserna i enlighet med Minkowski-  Zwicky - klassificeringen baserad på de absorptionslinjer som observeras i spektrumet [4] . Inledningsvis klassificeras en supernova som typ I eller typ II , sedan tilldelas den en av undertyperna. Typ I supernovor innehåller inga vätelinjer i spektrumet; Typ II supernovor har vätelinjer. Typ I delas in i subtyperna Ia, Ib och Ic [5] .

Subtyp Ib/Ic supernovor separeras från Ia supernovor genom frånvaron av absorptionslinjer av enskilt joniserat kisel vid en våglängd av 635,5 nanometer [6] . Med tiden visar supernovor av typ Ib och Ic linjer av element som syre, kalcium och magnesium. Tvärtom är järnlinjer starka i typ Ia-spektra [7] . Supernovor av subtyp Ic är separerade från supernovor av subtyp Ib, eftersom de förra inte heller visar heliumlinjer vid en våglängd av 587,6 nanometer [7] .

Formation

Innan en supernova bildas har en massiv stjärna i sent skede en lökliknande struktur där lager av olika element ackumuleras när fusionsreaktioner fortskrider. Det yttre lagret består av väte, följt av helium, kol, syre och så vidare. När det yttre skalet tappas bort (blåst av) exponeras nästa lager, huvudsakligen bestående av helium (blandat med andra grundämnen). Detta kan hända när en mycket het, massiv stjärna når en punkt i sin utveckling, varefter det sker en betydande massaförlust genom stjärnvinden. Stjärnor med en stor massa (25 eller fler solmassor) kan förlora upp till 10 −5 solmassor per år, det vill säga solens massa på hundra tusen år [8] .

Supernovor av typerna Ib och Ic uppstår förmodligen på grund av kollapsen av kärnorna hos massiva stjärnor som har förlorat sina yttre skal av väte och helium genom stjärnvinden eller när materia strömmar in på en följeslagare [6] . Förfädersstjärnor kan förlora det mesta av sitt hölje när de interagerar med en nära följeslagningsstjärna med en massa på cirka 3-4 solmassor [9] [10] . Snabb massförlust kan inträffa i Wolf-Rayet-stjärnor , sådana massiva objekt kan ha ett spektrum med en minskad manifestation av väte. Prekursorer av typ Ib supernova kan skjuta ut det mesta av vätet från den yttre atmosfären, och prekursorer av typ Ic förlorar både väte och heliumskal; med andra ord förlorar prekursorerna till supernovorna Ic en större enveloppvolym [6] . Men i andra avseenden liknar mekanismen som leder till båda subtypsupernovautbrotten den för typ II supernovabildning, vilket placerar subtyperna Ib och Ic mellan subtyp Ia och typ II [6] . På grund av likheter kallas ibland subtyperna Ib och Ic kollektivt till som subtyp Ibc [11] .

Det finns indikationer på att en liten del av supernovor av typ Ic kan producera gammastrålningskurar (GRB); i synnerhet supernovor av typ Ic, som har breda spektrallinjer, motsvarar höghastighetsutstötningar som tros vara associerade med gammastrålningskurar. Det antas dock också att väteberövade supernovor av typ Ib eller typ Ic kan vara föregångare till gammastrålningskurar, beroende på skurens geometri [12] . Hur som helst tror astronomer att de flesta supernovor av typ Ib, och möjligen även supernovor av typ Ic, härstammar från kollapsen av massiva, fällande stjärnor, snarare än från termonukleära reaktioner på vita dvärgars yta [6] .

Eftersom supernovor av denna typ bildas av sällsynta mycket massiva stjärnor, är frekvensen av förekomst av supernovor av typerna Ib och Ic betydligt lägre än för supernovor av typ II [13] De förekommer vanligtvis i stjärnbildande områden och är extremt sällsynta i elliptiska områden. galaxer [14] . Eftersom mekanismen för supernovor är likartad, kallas supernovor av typ Ibc och supernovor av typ II tillsammans som kärnkollapssupernovor (kärnkollapssupernovor). Speciellt kan typ Ibc kallas strippad core-kollaps supernovor [6] .

Ljuskurvor

Ljuskurvorna (ljusstyrka mot tidsdiagram) för supernovor av typ Ib kan förändras över tiden, men kan i vissa fall vara nästan identiska med kurvor av typ Ia. Däremot kan supernovaljuskurvor av typ Ib toppa vid lägre ljusstyrka och kan vara rödare. I den infraröda delen av spektrumet liknar ljuskurvorna för supernovor av typ Ib de för typ II-L [15] . Typ Ib supernovor har vanligtvis en mindre spektral lutning än Ic [6] .

Typ Ia supernova ljuskurvor används för att mäta avstånd på kosmologiska skalor. Således spelar de rollen som standardljus . Men på grund av likheten mellan spektra av supernovor av typ Ib och typ Ic kan de senare fungera som en källa till oklarheter och fel, så de bör tas bort från observationsdata innan avståndsuppskattningsalgoritmer tillämpas [16] .

Anteckningar

  1. Malesani, D. et al. Tidig spektroskopisk identifiering av SN 2008D  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2008. - Vol. 692 , nr. 2 . - P.L84-L87 . - doi : 10.1088/0004-637X/692/2/L84 . - . - arXiv : 0805.1188 .
  2. Söderberg, AM et al. Ett extremt självlysande röntgenutbrott vid födelsen av en supernova  // Nature  :  journal. - 2008. - Vol. 453 , nr. 7194 . - s. 469-474 . - doi : 10.1038/nature06997 . . - arXiv : 0802.1712 . PMID 18497815 .
  3. Naeye, R. NASA:s snabba satellit fångar den första supernovan på väg att explodera . NASA / GSFC (21 maj 2008). Hämtad 22 maj 2008. Arkiverad från originalet 15 maj 2021.
  4. da Silva, LAL  Klassificeringen av supernovor  // Astrofysik och rymdvetenskap  : journal. - 1993. - Vol. 202 , nr. 2 . - S. 215-236 . - doi : 10.1007/BF00626878 . - .
  5. Montes, M. Supernova taxonomi (länk inte tillgänglig) . Naval Research Laboratory (12 februari 2002). Hämtad 9 november 2006. Arkiverad från originalet 18 oktober 2006.  
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Filippenko, AV Supernovor och deras massiva stjärnförfäder // De mest massiva stjärnornas öde. - 2004. - T. 332 . - S. 34 . - . - arXiv : astro-ph/0412029 .
  7. 12 Typ Ib Supernova Spectra . COSMOS - SAO Encyclopedia of Astronomy . Swinburne University of Technology . Hämtad 5 maj 2010. Arkiverad från originalet 21 maj 2007.
  8. Dray, L.M.; Tout, CA; Karaks, AI; Lattanzio, JC Kemisk anrikning av Wolf-Rayet och asymptotiska jättegrenstjärnor  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal  . - Oxford University Press , 2003. - Vol. 338 , nr. 4 . - s. 973-989 . - doi : 10.1046/j.1365-8711.2003.06142.x . - .
  9. Pols, O. (26 oktober - 1 november 1995). "Nära binära stamfader av typ Ib/Ic och IIb/II-L supernovor". Proceedings of the Third Pacific Rim-konferens om senaste utveckling om binärstjärneforskning . Chiang Mai, Thailand. pp. 153-158. Bibcode : 1997ASPC..130..153P .
  10. Woosley, SE; Eastman, R.G. (20–30 juni 1995). "Typ Ib och Ic Supernovae: Modeller och spektra". Handlingar från NATO Advanced Study Institute . Begur, Girona, Spanien: Kluwer Academic Publishers . sid. 821. Bibcode : 1997ASIC..486..821W . DOI : 10.1007/978-94-011-5710-0_51 .
  11. Williams, AJ Inledande statistik från Perth Automated Supernova Search   // Publications of the Astronomical Society of Australia  : journal. - 1997. - Vol. 14 , nr. 2 . - S. 208-213 . - doi : 10.1071/AS97208 . - .
  12. Ryder, SD et al. Moduleringar i radioljuskurvan för Typ IIb supernova 2001ig: bevis för en Wolf-Rayet binär stamfader? (engelska)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal. - Oxford University Press , 2004. - Vol. 349 , nr. 3 . - P. 1093-1100 . - doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.07589.x . - . arXiv : astro-ph/0401135 .
  13. Sadler, E.M.; Campbell, D. En första uppskattning av radiosupernovahastigheten . Astronomical Society of Australia (1997). Hämtad 8 februari 2007. Arkiverad från originalet 3 mars 2016.
  14. Perets, HB; Gal-Yam, A.; Mazzali, PA; Arnett, D.; Kagan, D.; Filippenko, A.V.; Li, W.; Arcavi, I.; Cenko, S.B.; Fox, D.B.; Leonard, DC; Moon, D.-S.; Sand, DJ; Söderberg, A.M.; Anderson, JP; James, P.A.; Foley, RJ; Ganeshalingam, M.; Ofek, E.O.; Bildsten, L.; Nelemans, G.; Shen, KJ; Weinberg, N.N.; Metzger, B.D.; Piro, A.L.; Quataert, E.; Kiewe, M.; Poznanski, D. En svag typ av supernova från en vit dvärg med en heliumrik följeslagare  (engelska)  // Nature : journal. - 2010. - Vol. 465 , nr. 7296 . - s. 322-325 . - doi : 10.1038/nature09056 . — . - arXiv : 0906.2003 . — PMID 20485429 .
  15. Tsvetkov, D. Yu. Ljuskurvor av typ Ib supernova: SN 1984l i NGC 991  (engelska)  // Astronomy Letters  : journal. - 1987. - Vol. 13 . - s. 376-378 . - .
  16. Homeier, NL Effekten av typ Ibc-kontamination i kosmologiska supernovaprover  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2005. - Vol. 620 , nr. 1 . - S. 12-20 . - doi : 10.1086/427060 . - . arXiv : astro-ph/0410593 .

Länkar