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.Astronomy & Astrophysics 101: Supernova
천문학 및 천체 물리학 101: 초신성
주제:천문학천체물리학허블 우주 망원경초신성 2023년 1월 10일 ESA /허블 작성 유형 Ia 초신성 두 개의 백색 왜성이 합쳐져 Type Ia 초신성을 생성하는 아티스트의 인상. 크레딧: ESO/L. 칼사다
초신성이란 무엇입니까? 초신성(Supernovae)은 초거대 별의 죽음의 마지막 단계에서 일어나는 극적인 폭발입니다. 천문학적 진화의 대부분의 단계는 인간의 일생보다 훨씬 더 긴 시간 척도에 걸쳐, 심지어 인류의 전체 역사보다 훨씬 더 긴 시간에 걸쳐 발생합니다. 초신성 폭발은 그 규칙에 대한 놀라운 예외입니다. 몇 가지 다른 경로가 초신성 폭발로 이어질 수 있으며 그 중 하나는 초대형 별의 죽음입니다.
초대형 별이 죽기 시작한 후 다양한 요소를 융합하여 적색 초거성 을 형성하는 다양한 단계를 거칩니다.. 이 과정에서 점점 더 무거운 물질이 별의 핵에 퇴적됩니다. 코어의 질량이 특정 임계값을 지나면 자체 중력으로 인해 붕괴됩니다. 핵이 붕괴함에 따라 바깥층은 우주에서 발생하는 것으로 알려진 가장 큰 폭발인 초신성에서 바깥쪽으로 폭발합니다. 최고조에 달한 초신성은 전체 은하보다 더 밝을 수 있으며 직경이 몇 광년에 이를 수 있습니다. 초신성은 며칠 만에 최대 광도에 도달하므로 초신성의 출현과 초기 감소를 실시간으로 매우 많이 관찰할 수 있습니다. 사실 일부 초신성 사건은 아마추어 천문학자들에 의해 처음 감지되었습니다.
허블의 예리한 시야는 수십억 광년 떨어져 있고 다른 망원경으로는 연구하기 어려운 초신성을 볼 수 있다는 것을 의미합니다. 지상에서 촬영한 초신성 이미지는 일반적으로 호스트 은하의 이미지와 혼합됩니다. 허블은 두 광원의 빛을 구별할 수 있으므로 초신성을 직접 측정할 수 있습니다.
초신성(Supernovae)은 초거대 별의 죽음의 마지막 단계에서 일어나는 극적인 폭발입니다. 크레딧: ESA/Hubble(L. Calçada)
허블우주망원경을 구축한 가장 과학적 근거는 먼 은하의 세페이드 변광성을 관찰하여 우주의 크기와 나이를 결정하는 것이었습니다. 세페이드는 매우 안정적이고 예측 가능한 밝기 변화를 보이는 특별한 유형의 변광성입니다. 이것은 천문학자들이 빛의 변동성을 보는 것만으로도 세페이드의 물리적 특성에 대해 알아낼 수 있으며, 이는 거리를 결정하는 데 매우 효과적으로 사용될 수 있음을 의미합니다. 이러한 이유로 우주론자들은 세페이드를 '표준 양초'라고 부릅니다. 천문학자들은 허블을 사용하여 놀라운 결과로 세페이드를 관찰했으며, 그런 다음 초신성까지의 거리를 측정하기 위한 디딤돌로 사용되어 우주의 규모를 측정했습니다. 오늘날 우리는 우주의 나이를 허블 이전보다 훨씬 더 정확하게 알고 있습니다.
허블의 초기 '핵심' 목적 중 하나는 천문학자들에게 허블 상수로 알려진 우주의 팽창 속도를 결정하는 것이었습니다. 세페이드 관측 8년 후 이 작업은 팽창률이 증가하고 있음을 발견함으로써 결론을 내렸습니다. 허블의 예리한 시야는 수십억 광년 떨어져 있고 다른 망원경으로는 연구하기 어려운 초신성을 볼 수 있다는 것을 의미합니다. 지상에서 촬영한 초신성 이미지는 일반적으로 호스트 은하의 이미지와 혼합됩니다. 허블은 두 광원의 빛을 구별할 수 있으므로 초신성을 직접 측정할 수 있습니다. 허블의 초신성 결과로부터 팽창이 거의 둔화되지 않는다는 것이 분명해 보입니다.
사실, 암흑 에너지 라고 하는 우주 자체의 불가사의한 속성으로 인해 팽창이 가속화되고 있으며 이는 영원히 계속될 것입니다. 이 놀라운 결론은 허블을 비롯한 대부분의 세계 최고 수준의 망원경으로 원격 초신성을 측정한 결과 나온 것입니다. 최근의 초신성 결과는 팽창이 항상 가속되지는 않았지만 우주가 현재 나이의 절반 미만일 때 가속되기 시작했음을 나타냅니다.
초신성 1987A를 둘러싼 빛나는 가스의 허블 세 고리 1994년 2월 광시야 및 행성 카메라 2로 촬영한 이 허블 우주 망원경 이미지는 초신성 1987A를 둘러싸고 있는 세 개의 빛나는 가스 고리의 전체 시스템을 보여줍니다. 대마젤란운(Large Magellanic Cloud)이라는 작은 은하에 위치한 초신성은 기원전 165,000년경에 폭발한 거대한 별이지만 그 빛은 1987년 2월까지 이곳에 도착하지 않았습니다. 제공: P. Challis (CfA)
1987년 대마젤란 성운에서 수세기 동안 최초의 인근 초신성(Supernova 1987A)이 폭발했을 때 지구상의 모든 가용 망원경으로 면밀히 조사되었습니다. 허블은 이 사건을 고해상도로 본 최초의 사람이었으며(위 이미지 참조), 폭발한 별 주위에서 타오르는 주요 고리를 명확하게 이미지화했습니다. 허블 망원경은 150,000광년 떨어진 이 특별한 사건이 발생한 장소로 여러 차례 시선을 돌렸으며, 초고해상도 덕분에 격변적인 폭발의 진행 상황을 자세히 모니터링할 수 있었습니다. 여기에는 초신성의 30주년을 기념하여 허블이 멀리 떨어진 폭발의 또 다른 이미지 를 촬영한 2017년이 포함됩니다 .
이 비디오는 은하 NGC 2525에 있는 초신성의 독특한 저속 촬영을 보여줍니다. 이 초신성은 프레임의 왼쪽 하단 부분에 있는 이 은하 내에서 정교하고 자세하게 허블에 의해 포착되었습니다. 아름다운 소용돌이 나선 팔 중 하나의 바깥 가장자리에 위치한 매우 밝은 별처럼 보입니다. 이 새롭고 독특한 허블 이미지의 저속 촬영은 한때 밝은 초신성이 처음에는 은하계에서 가장 밝은 별보다 더 빛나다가 망원경으로 관측하는 동안 흐려지는 것을 보여줍니다. 이 저속 촬영은 2018년 2월부터 2019년 2월까지 1년 동안 관찰한 내용으로 구성되어 있습니다. 제공: ESA/Hubble & NASA , M. Kornmesser, M. Zamani, A. Riess 및 SH0ES 팀 허블은 또한 7000만 광년 떨어진 나선은하 NGC 2525에서 희미해지는 초신성의 빛을 추적 했습니다(위의 ESA/허블 팀이 만든 독특한 저속 촬영을 보십시오).
이 유형의 초신성은 이 고정된 밝기를 생성하기 때문에 천문학자에게 유용한 도구입니다. 우주 줄자 역할을 하는 표준 촛불입니다. 초신성의 실제 밝기를 알고 하늘에서 겉보기 밝기를 관찰하면 천문학자들은 이 장엄한 장관까지의 거리를 계산할 수 있으며, 따라서 그들의 숙주 은하까지의 거리를 계산할 수 있습니다.
https://scitechdaily.com/astronomy-astrophysics-101-supernova/
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하버드 천문학자들은 은하수의 별 헤일로의 진정한 모양을 밝혀냈습니다
주제:천문학천체물리학하버드 대학교하버드-스미소니언 천체 물리학 센터은하수별애리조나 대학교 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터 2023년 1월 10 일 은하수의 별 헤일로의 형태 실현 천문학자들은 모든 은하 주위에 흩어져 있는 별들로 이루어진 구름인 은하수 은하의 항성 헤일로가 제플린 모양이고 기울어져 있다는 것을 발견했습니다. 이 아티스트의 일러스트레이션은 우리 은하를 둘러싼 3차원 헤일로의 모양을 강조합니다. 크레딧: Melissa Weiss/천체 물리학 센터 | 하버드 & 스미소니언 JANUARY 10, 2023
최근 한 연구에서 항성 헤일로(stellar halo)로 알려진 우리 은하 원반을 둘러싸고 있는 확산된 별 구름의 실제 모양이 밝혀졌습니다. 이전에는 비치볼처럼 대체로 구형으로 여겨졌던 새로운 모델은 현대 관측에 기반하여 별의 후광이 축구공처럼 길쭉하고 기울어져 있음을 보여줍니다.
천문학 저널( The Astronomical Journal ) 에 발표된 이러한 발견 은 우리 은하의 역사와 진화, 암흑 물질 탐색의 단서를 포함하여 다양한 천체 물리학 주제에 대한 통찰력을 제공합니다. "별의 헤일로의 모양은 우리가 이전보다 더 정확하게 측정한 매우 근본적인 매개변수입니다 ."라고 연구 주 저자인 한지원 박사는 말합니다.
-Center for Astrophysics의 학생 | 하버드 & 스미소니언 . "항성 헤일로가 구형이 아니라 축구공, 럭비공, 제플린 비행선 모양이라는 중요한 의미가 많이 있습니다. 선택하세요!" “수십 년 동안 일반적인 가정은 별의 헤일로가 다소 구형이고 등방성이거나 모든 방향에서 동일하다는 것이었 습니다 . 천체 물리학 센터. "우리는 이제 구형의 별들 안에 박혀 있는 우리 은하의 교과서적인 그림을 버려야 한다는 것을 알고 있습니다." 은하수 의 항성 헤일로는 보다 광범위하게 은하 헤일로라고 불리는 것의 보이는 부분입니다. 이 은하 헤일로는 보이지 않는 암흑 물질에 의해 지배되며, 그 존재는 중력을 통해서만 측정할 수 있습니다.
-모든 은하에는 고유한 암흑 물질 후광이 있습니다. 이 후광은 평범하고 눈에 보이는 물질이 매달려 있는 일종의 발판 역할을 합니다. 차례로, 눈에 보이는 물질은 별과 다른 관찰 가능한 은하계 구조를 형성합니다. 은하가 형성되고 상호 작용하는 방식과 암흑 물질의 기본 특성을 더 잘 이해하기 위해 항성 헤일로는 따라서 귀중한 천체물리학적 표적입니다. "별의 헤일로는 은하 헤일로의 동적 추적자입니다."라고 Han은 말합니다. "일반적인 은하 헤일로, 특히 우리 은하의 은하 헤일로와 역사에 대해 자세히 알아보려면 항성 헤일로를 시작하는 것이 좋습니다."
그러나 은하수의 별 헤일로의 모양을 파악하는 것은 우리가 그 안에 박혀 있다는 단순한 이유 때문에 오랫동안 천체 물리학자들에게 도전 과제였습니다. 별 헤일로는 우리 태양계가 있는 우리 은하계의 별들로 가득 찬 면 위아래로 수십만 광년에 걸쳐 펼쳐져 있습니다. Han은 "우리가 단지 그들을 보고 후광을 측정하는 외부 은하와 달리, 우리 은하의 후광에 대한 동일한 종류의 공중, 외부 관점이 부족합니다."라고 말했습니다. 문제를 더 복잡하게 만드는 것은 별의 헤일로가 모든 은하의 별 질량의 약 1%만 포함하는 매우 확산된 것으로 입증되었습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 천문학자들은 이 헤일로를 채우는 수천 개의 별을 식별하는 데 성공했습니다.
이 헤일로는 독특한 화학적 구성(별빛에 대한 연구로 측정 가능)과 거리 및 움직임으로 인해 다른 은하수 별과 구별됩니다. 하늘. 이러한 연구를 통해 천문학자들은 헤일로 별이 고르게 분포되어 있지 않다는 것을 깨달았습니다. 이후 목표는 별의 과밀도 패턴(공간적으로 다발과 흐름으로 나타남)을 연구하여 별 헤일로의 궁극적인 기원을 분류하는 것이었습니다. CfA 연구원과 동료 들의 새로운 연구는 이전에는 없었던 별의 헤일로를 조사한 최근 몇 년 동안 수집된 두 가지 주요 데이터 세트를 활용합니다. 첫 번째 세트는 2013년 유럽 우주국에서 발사한 혁신적인 우주선인 가이아에서 가져온 것입니다. 가이아는 근처에 있는 별 헤일로 별을 포함하여 은하수에 있는 수백만 개의 별의 위치, 움직임 및 거리에 대한 가장 정확한 측정을 계속해서 수집했습니다.
두 번째 데이터 세트는 애리조나의 Fred Lawrence Whipple 천문대에 위치한 MMT에서 수행된 지상 기반 조사인 H3(Hectochelle in the Halo at High Resolution)에서 가져온 것이며 CfA와 애리조나 대학교 간의 협력 입니다. H3는 가이아가 평가하기에는 너무 멀리 떨어져 있는 수만 개의 별 헤일로 별에 대한 상세한 관측치를 수집했습니다. 이러한 데이터를 유연한 모델에 결합하여 모든 관측에서 별의 후광 모양이 나타나도록 하여 결정적으로 비구형 후광을 생성했으며 축구공 모양은 지금까지의 다른 발견과 잘 들어맞습니다. 예를 들어 모양은 은하수의 별 헤일로의 형성에 관한 주요 이론과 독립적으로 강력하게 일치합니다. 이 틀에 따르면 별무리는 70억~100억년 전에 외로운 왜소은하가 훨씬 더 큰 우리은하와 충돌했을 때 형성되었습니다.
사라진 왜소은하는 GSE(Gaia-Sausage-Enceladus)로 재미있게 알려져 있는데, 여기서 "Gaia"는 앞서 언급한 우주선, "Sausage"는 가이아 데이터를 플로팅할 때 나타나는 패턴, "Enceladus"는 그리스 신화의 거인을 의미합니다. GSE가 은하수에 묻힌 것처럼 산 아래에 묻혔습니다. 이 은하 충돌 사건의 결과로 왜소은하가 산산이 부서지고 그 구성 별들이 흩어진 후광으로 흩어졌습니다. 이러한 기원 이야기는 은하수에서 태어나고 자란 별과 별의 헤일로 별 고유의 차이를 설명합니다. 이 연구의 결과는 GSE와 은하수가 영겁 전에 어떻게 상호 작용했는지를 더 기록합니다. 기술적으로 3축 타원체라고 불리는 축구공 모양은 별의 헤일로에서 두 개의 별이 쌓이는 것을 관찰한 결과를 반영합니다. 파일업은 표면적으로 GSE가 은하수의 두 궤도를 통과할 때 형성되었습니다. 이러한 궤도를 도는 동안 GSE는 소위 중심점(apocenters) 또는 왜소은하 궤도에서 더 큰 중력 끌개인 무거운 은하수(Hefty Milky Way)의 가장 먼 지점에서 두 번 느려졌을 것입니다. 이러한 일시 중지로 인해 GSE 별이 추가로 흘렸습니다. 한편, 별 헤일로의 기울기는 GSE가 은하수와 직각이 아닌 입사각으로 마주쳤다는 것을 나타냅니다.
콘로이는 “별 헤일로에 있는 별들의 기울기와 분포는 우리 은하가 70억~100억년 전에 또 다른 작은 은하와 충돌했다는 극적인 확인을 제공한다”고 말했다. 특히, GSE-Milky Way 충돌 이후 너무 많은 시간이 흘렀기 때문에 별의 헤일로 별이 고전적이고 오랫동안 가정된 구형으로 동적으로 정착할 것으로 예상되었을 것입니다. 그들이 가능성이 없다는 사실은 더 넓은 은하의 후광에 대해 이야기하지 않는다고 팀은 말합니다.
-이 암흑 물질이 지배하는 구조는 아마도 그 자체가 비스듬할 것이고, 그것의 중력을 통해 마찬가지로 항성 헤일로를 비스듬히 유지하고 있습니다. 콘로이는 “기울어진 항성 헤일로는 밑에 있는 암흑 물질 헤일로도 기울어져 있음을 강력하게 시사한다”고 말했다. "암흑 물질 헤일로의 기울기는 지구의 실험실에서 암흑 물질 입자를 감지하는 우리의 능력에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다." Conroy의 후자는 현재 실행 중이고 계획된 여러 암흑 물질 탐지기 실험을 암시합니다. 이 검출기는 천체 물리학자가 은하계에서 물질이 더 많이 집중되어 있는 곳을 판단할 수 있다면 암흑 물질과 애매한 상호 작용을 포착할 가능성을 높일 수 있습니다.
지구가 은하수를 통과하면서 주기적으로 밀도가 높고 속도가 빠른 암흑 물질 입자 영역을 만나 탐지 확률이 높아집니다. 별 헤일로의 가장 그럴듯한 구성의 발견은 우주에서 우리의 위치에 대한 기본적인 세부 사항을 채우면서 많은 천체물리학적 조사를 발전시키는 것을 의미합니다. “이것은 우리 은하에 대해 직관적으로 흥미로운 질문입니다. '은하는 어떻게 생겼습니까?' 그리고 '별의 후광은 어떻게 생겼나요?'라고 Han은 말합니다. "특히 이 연구와 연구를 통해 우리는 마침내 이러한 질문에 답하고 있습니다."
참조: "The Stellar Halo of the Galaxy is Tilted and Doubly Broken" by Jiwon Jesse Han, Charlie Conroy, Benjamin D. Johnson, Joshua S. Speagle (English), Ana Bonaca, Vedant Chandra, Rohan P. Naidu1, Yuan Turner Woody 및 Dennis Zaritsky, 2022년 11월 15일, The Astronomical Journal DOI: 10.3847/1538–3881/ac97e9
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메모 2301110352 나의 사고실험 oms 스토리텔링
모든 은하에는 고유한 암흑 물질 후광이 있다. 이 후광은 평범하고 눈에 보이는 물질이 매달려 있는 일종의 발판 역할을 한다. 기울어진 항성 헤일로는 밑에 있는 암흑 물질 헤일로도 기울어져 있음을 강력하게 시사한다. 암흑 물질 헤일로의 기울기는 지구의 실험실에서 암흑 물질 입자를 감지하는 우리의 능력에 상당한 영향을 미칠 수 있다.
샘플a.oms.banqA.outside mode에서 보면 normal material.oms.banqA.outside=dark matter을 감싸고 있는 주변물질이다. 특이한 사실을 이들이 공통적으로 oms 중력의 영향을 받는다는 점이다. banqA.outside=banqA'.inside는 가운데가 비어있어 둘레사각형을 가진 샘플a.equilateral.oms()로 찌그러진 모습처럼 보일 수도 있다.
만약에 oms.banqA.outside=dark matter가 일종의 발판 역할을 하고 기울어진 항성 헤일로는 밑에 있는 암흑 물질 헤일로도 기울어져 있다면 이는 보통물질이 oms.2D(x=y.band)에서 은하의 중심부가 약간 돌출부3D(xyz.1D 조건)를 가진 것 처럼 시각적으로 보이게 한다. 허허.
샘플 a.oms (standard)
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샘플 b. qoms (standard)
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샘플 c.oss (standard)
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xxbyyxzzx
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cadccbcdc
cdbdcbdbb
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zxezybzyy
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-Students at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. "There are many important implications that the stellar halo is not spherical, but shaped like a soccer ball, rugby ball, or zeppelin airship. Take your pick!" “For decades, a common assumption has been that the stellar halo is more or less spherical and isotropic or identical in all directions. Astrophysical Center. "We now know we have to ditch the textbook picture of our galaxy embedded in spherical stars." The stellar halo of the Milky Way is the visible part of what is more broadly called the galactic halo. This galactic halo is dominated by invisible dark matter, the existence of which can only be measured through gravity.
-Every galaxy has its own dark matter halo. This halo serves as a kind of scaffolding on which ordinary, visible matter is suspended. In turn, the visible matter forms stars and other observable galactic structures. To better understand how galaxies form and interact and the fundamental properties of dark matter, stellar halos are therefore valuable astrophysical targets. “The stellar halo is a dynamic tracer of the galactic halo,” says Han. “If you want to learn more about the galactic halo in general, and its history with the galactic halo in our own galaxy in particular, the stellar halo is a good place to start.”
-This dark matter-dominated structure is probably tilting itself, and through its gravity keeps the stellar halo tilting as well. "The tilted stellar halo strongly suggests that the underlying dark matter halo is also tilted," Conroy said. "The tilt of the dark matter halo could significantly affect our ability to detect dark matter particles in laboratories on Earth." Conroy's latter alludes to several dark matter detector experiments currently running and planned. The detector could increase the chances of capturing dark matter and its elusive interactions if astrophysicists can determine where in the galaxy the matter is more concentrated.
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memo 2301110352 my thought experiment oms storytelling
Every galaxy has its own dark matter halo. This halo serves as a kind of scaffold on which ordinary, visible matter is suspended. The tilted stellar halo strongly suggests that the underlying dark matter halo is also tilted. The tilt of the dark matter halo could significantly affect our ability to detect dark matter particles in laboratories on Earth.
In the sample a.oms.banqA.outside mode, it is the surrounding material surrounding normal material.oms.banqA.outside=dark matter. A peculiar fact is that they are commonly affected by oms gravity. banqA.outside=banqA'.inside is hollow in the middle, so it might look like a squashed sample a.equilateral.oms() with a perimeter rectangle.
If oms.banqA.outside=dark matter acts as a scaffolding of sorts and the tilted stellar halo is also tilted to the underlying dark matter halo, then this means that ordinary matter is slightly tilted towards the center of the galaxy at oms.2D (x=y.band). Make the overhang visually look like it has 3D (xyz.1D condition). haha.
Sample a.oms (standard)
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ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
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sample b. qoms (standard)
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sample c.oss (standard)
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cadccbcdc
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xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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