ASASSN-15lh
เส้นโค้งความสว่างของแถบแสงที่มองเห็นได้ สำหรับ ASASSN-15lh ซึ่งวาดจากข้อมูลที่เผยแพร่โดย Godoy-Rivera et al. (2017) [ 1 ]เส้นสีม่วงแสดงถึงความสว่างของกาแล็กซีเจ้าบ้าน | |
| SLSNe (ประเภท Ic), SNSLSN-I | |
| กลุ่มดาว | สินธุ |
|---|---|
| สิทธิในการขึ้นสู่สวรรค์ | 22 ชม. 2 นาที 15.45 วินาที[ 2 ] |
| การลดลง | −61 ° 39 ′ 34.64 ″ [ 2 ] |
| ระยะทาง | 1,171 เมกะพาร์เซก 3.82 กิกะไลท์ปี |
| การเลื่อนไปทางแดง | 0.2326 |
| เจ้าภาพ | APMUKS(BJ) B215839.70−615403.9 [ 3 ] |
| ความสว่างปรากฏสูงสุด | 16.9 |
| ชื่อเรียกอื่นๆ | SN 2015L |
| | |
ASASSN-15lh ( ชื่อซูเปอร์โนวาSN 2015L ) เป็นปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ชั่วคราว ที่มีความสว่างสูงมาก ซึ่งค้นพบโดยการสำรวจซูเปอร์โนวาอัตโนมัติทั่วท้องฟ้า (ASAS-SN) โดยมีลักษณะเป็น ปรากฏการณ์ ซูเปอร์โนวาที่มีความสว่างสูงมากตรวจพบครั้งแรกเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน 2015 ตั้งอยู่ในกาแล็กซีที่จางในกลุ่มดาวอินดัส ทางใต้ และเป็นวัตถุคล้ายซูเปอร์โนวาที่มีความสว่างมากที่สุดเท่าที่เคยสังเกตมา[ 4 ]ในช่วงที่สว่างที่สุด ASASSN-15lh มีความสว่างมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 570 พันล้านเท่า และสว่างกว่าแสงรวมที่ปล่อยออกมาจากกาแล็กซีทางช้างเผือก ถึง 20 เท่า [ 4 ] พลังงานที่ ปล่อยออกมานั้นมากกว่าPS1-10adi
ลักษณะของ ASASSN-15lh เป็นที่ถกเถียงกัน คำอธิบายที่เป็นที่นิยมมากที่สุดคือ มันเป็นซูเปอร์โนวาประเภท I ที่สว่างที่สุด ( ไฮเปอร์โนวา ) ที่เคยสังเกต หรือเป็นเหตุการณ์การแตกสลายจากแรงโน้มถ่วงรอบหลุมดำมวลมหาศาล8 M☉ [ 5 ] สมมติฐานอื่นๆ ได้แก่ การเลนส์โน้มถ่วง โนวาควาร์กภายในดาว Wolf–Rayetหรือการชะลอตัวอย่าง รวดเร็ว ของแมกเนตาร์
การค้นพบ
ซูเปอร์โนวาที่อาจเกิดขึ้นได้ถูกสังเกตเห็นครั้งแรกในระหว่างการสังเกตการณ์ในเดือนมิถุนายน 2015 โดยกล้องโทรทรรศน์คู่ขนาด 14 ซม. ของ ASAS-SN ซึ่งตั้งอยู่ที่หอดูดาวCerro Tololo Inter-American Observatoryประเทศชิลี ทีมงานได้ตั้งชื่อให้ว่า ASASSN-15lh [ 6 ]มันปรากฏเป็นจุดแสงชั่วคราวบนภาพ และได้รับการยืนยันด้วยการสังเกตการณ์เพิ่มเติมจากกล้องโทรทรรศน์อื่นๆ[ 6 ]สเปกตรัมของ ASASSN-15lh ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์ du Pont ขนาด 2.5 เมตร ในประเทศชิลี[ 6 ]กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่แห่งแอฟริกาใต้ถูกใช้เพื่อกำหนดค่าการเลื่อนไปทางแดงและด้วยเหตุนี้จึงสามารถกำหนดระยะทางและความสว่างได้[ 3 ]กล้องโทรทรรศน์อวกาศSwiftก็มีส่วนร่วมในการสังเกตการณ์เช่นกัน[ 3 ]ในวันที่ 24 กรกฎาคม เหตุการณ์ดังกล่าวได้รับการกำหนดชื่อซูเปอร์โนวา อย่างเป็นทางการว่า SN 2015L จากสำนักงานโทรเลขดาราศาสตร์กลาง[ 7 ]
ต่อมา พบว่ามีการถ่ายภาพ ASASSN-15lh อื่นๆ ตั้งแต่เมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม 2015 ในช่วงเวลานั้นความสว่างปรากฏอยู่ที่ 17.4 ตั้งแต่วันที่ 8 พฤษภาคม ซูเปอร์โนวาที่อาจเกิดขึ้นนี้สว่างขึ้นจนถึงจุดสูงสุดที่ความสว่างระดับ 16.9 ในวันที่ 5 มิถุนายน ภายในเดือนกันยายน ความสว่างลดลงเหลือระดับ 18.2 [ 3 ]มีการ "สว่างขึ้นอีกครั้ง" ที่ผิดปกติถึง 1.75 ระดับที่ความยาวคลื่นสีน้ำเงินและอัลตราไวโอเลตเริ่มต้นประมาณ 90 วันหลังจากจุดสูงสุด ซึ่งตรงกับช่วงที่ความสว่างโบโลเมตริกคงที่นาน 120 วัน[ 1 ]
คุณสมบัติ
จากค่าเรดชิฟต์และตำแหน่งที่ฉายลงบนนิวเคลียสของกาแล็กซีขนาดใหญ่ ระยะทางของ ASASSN-15lh คำนวณได้ที่ 1,171 Mpc ในกาแล็กซีสว่างขนาดใหญ่[ 3 ]
เมื่อถึงจุดสูงสุดค่าความสว่างสัมบูรณ์ของ ASASSN-15lh ในระบบความสว่าง AB แถบ uคือ −23.5 ความสว่างโบโลเมตริก ของมันเป็นสอง เท่าของซูเปอร์โนวาประเภท I ที่สว่างที่สุดก่อนหน้านี้iPTF13ajg [ 8 ]เมื่อสว่างที่สุด มันสว่างกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือก ทั้งหมดประมาณ 50 เท่า [ 9 ] โดยมีฟลักซ์พลังงานมากกว่า ดวงอาทิตย์ถึง570 พันล้านเท่า[ 10 ] [ 11 ]พลังงานทั้งหมดที่แผ่รังสีใน 50 วันแรกเกินกว่า1.1 × 10 45จูล [ 3 ] ตาม ที่Krzysztof Stanekจากมหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตทหนึ่งในนักวิจัยหลักของ ASAS-SN กล่าวว่า "ถ้ามันอยู่ในกาแล็กซีของเราเอง มันจะส่องสว่างกว่าดวงจันทร์เต็มดวง จะไม่มีกลางคืน และจะมองเห็นได้ง่ายในเวลากลางวัน" [ 12 ]
สเปกตรัมของ ASASSN-15lh ค่อนข้างไม่มีลักษณะเด่น ไม่มี เส้น ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมแต่มีแถบการดูดกลืนที่กว้างมากสองแถบตรวจพบคู่การดูดกลืนของแมกนีเซียม ไอออนไนซ์และใช้เพื่อยืนยัน การเลื่อนไปทางแดงที่ 0.2326 [ 3 ]
อุณหภูมิของ ASASSN-15lh ในช่วงที่มีความสว่างสูงสุดคือ 20,000 K แม้ว่าจะร้อนกว่าในช่วงต้นของการปะทุก็ตาม 50 วันหลังจากจุดสูงสุด อุณหภูมิได้ลดลงเหลือ 11,000 K แล้วจึงคงที่ในระดับหนึ่ง รัศมีของ ASASSN-15lh ในช่วงความสว่างสูงสุดมีค่ามากกว่า70,000 R☉ [ 3 ]มวลของ ASASSN-15lh 40
กาแล็กซีโฮสต์
กาแล็กซีเจ้าบ้านของ ASASSN-15lh คือ APMUKS(BJ) B215839.70−615403.9 ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าและสว่างกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกมาก กาแล็กซีเจ้าบ้านมีขนาดความสว่างปรากฏ 18.5 และมีสีแดง โดยมีอัตราการเกิดดาวฤกษ์ต่ำ มันรักษาความสว่างคงที่จนกระทั่งซูเปอร์โนวาสว่างขึ้น ส่วนที่แรงที่สุดของสเปกตรัมของกาแล็กซีมีความยาวคลื่นประมาณ 1 μm ในย่านอินฟราเรดใกล้[ 3 ]
กลไกที่เสนอแนะ
กลไกที่แน่ชัดซึ่งอยู่เบื้องหลังการระเบิด ASASSN-15lh ขนาดใหญ่มากยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด โดยมีการคาดเดาต่างๆ ตั้งแต่การมีอยู่ของนิกเกิล-56 ที่สลายตัวใน ปริมาณมาก ไป จนถึงผลกระทบจากการขยายตัวของแมกเนตาร์ตำแหน่งที่ผิดปกติในกาแล็กซีที่ค่อนข้างสงบอาจให้เบาะแสแก่นักวิทยาศาสตร์ในการค้นพบและสังเกตเหตุการณ์ที่คล้ายกัน[ 13 ]
ซูเปอร์โนวาที่สว่างมาก
สมมติฐานเบื้องต้นคือ ASASSN-15lh เป็นซูเปอร์โนวาสว่าง มาก (SLSN) ที่รุนแรงที่สุดเท่าที่เคยพบมา แต่ก็ได้รับการยอมรับว่ามีความผิดปกติในหลายแง่มุม สเปกตรัมไม่ตรงกับ SLSNe ประเภท I อื่นๆ และ SLSNe ก่อนหน้านี้ถูกค้นพบในกาแล็กซีขนาดเล็กที่สร้างดาวฤกษ์อย่างต่อเนื่อง ไม่ใช่ในบริเวณใจกลางของกาแล็กซีขนาดใหญ่[ 13 ]เส้นโค้งแสงแบบสองยอดไม่คาดว่าจะพบใน SLSN และพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาเข้าใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎี[ 3 ]
การขาดลักษณะของไฮโดรเจนและฮีเลียมในสเปกตรัมบ่งชี้ว่าการระเบิดเกิดขึ้นในวัตถุที่ขาดทั้งไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งหมายถึงดาวฤกษ์ที่ถูกดึงเอาธาตุต่างๆ ออกไปจนเหลือน้อยมาก เช่นดาวฤกษ์วูล์ฟ-เรย์เยต ขนาดใหญ่ พลังงานของการระเบิดจะต้องใช้ดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก
แมกนีตาร์
แบบจำลองหนึ่งสำหรับซูเปอร์โนวาที่มีความสว่างผิดปกติเกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงานการหมุนจากดาวนิวตรอน ที่หมุนอย่างรวดเร็ว ไปเป็นเจ็ตขั้วโลกที่ให้ความร้อนแก่วัสดุโดยรอบ อีกครั้ง พลังงานที่ผลิตโดย ASASSN-15lh เกินขีดจำกัดทางทฤษฎีของการระเบิดประเภทนี้ และคุณสมบัติโดยละเอียดนั้นยากที่จะจำลองด้วยแบบจำลองแมกเนตาร์[ 3 ]
ควาร์ก โนวา
คำอธิบายที่ผิดปกติอย่างหนึ่งสำหรับ ASASSN-15lh คือควาร์กโนวาภายในการระเบิดซูเปอร์โนวาจากดาววูล์ฟ-เรย์เยตประเภท WO ควาร์กโนวาถูกสร้างขึ้นโดยดาวนิวตรอนที่เหลืออยู่ของซูเปอร์โนวาและเกิดขึ้นไม่กี่วันหลังจากการยุบตัวของแกนกลางของดาววูล์ฟ-เรย์เยต สิ่งนี้สามารถจำลองลักษณะที่ผิดปกติหลายอย่างของเหตุการณ์ที่สังเกตได้ แต่เป็นการคาดเดาและไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง[ 14 ]
เหตุการณ์รบกวนจากน้ำขึ้นน้ำลง (TDE)
วิธีหนึ่งที่ทราบกันดีในการสร้างพลังงานจำนวนมหาศาลคือการทำลายวัตถุ เช่น ดาวฤกษ์ ด้วยแรงโน้มถ่วงของหลุมดำมวลมหาศาล ASASSN-15lh เกิดขึ้นในใจกลางของกาแล็กซีขนาดใหญ่ที่ไม่มีกิจกรรมใดๆ ซึ่งคาดว่าจะมีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ หลุมดำที่มีมวลตามที่คาดไว้ในกาแล็กซีเจ้าบ้านของ ASASSN-15lh โดยปกติจะกลืนกินดาวฤกษ์โดยไม่มีแสงวาบให้เห็น เงื่อนไขสำหรับการสร้างแสงวาบที่สว่างมากจากการทำลายดาวฤกษ์รอบหลุมดำที่มีมวลตามที่คาดไว้นั้นผิดปกติ แต่หลุมดำเคอร์ ที่หมุนเร็ว อาจสามารถทำลายดาวฤกษ์ที่มีมวลใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์นอกขอบฟ้าเหตุการณ์และสร้างจานสะสมความร้อนและปรากฏการณ์ชั่วคราวที่สว่างได้ นอกจากนี้ยังสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การสว่างขึ้นอีกครั้ง และวิวัฒนาการสเปกตรัมที่ผิดปกติได้[ 15 ]อย่างไรก็ตาม การขาดเส้นไฮโดรเจนและ/หรือฮีเลียมในสเปกตรัมของ ASASSN-15lh ก่อให้เกิดปัญหาสำคัญสำหรับสถานการณ์การทำลายดาวฤกษ์
การเลนส์ความโน้มถ่วง
วัตถุที่มองเห็นได้สว่างผิดปกติสามารถเกิดขึ้นได้จากการเลนส์โน้มถ่วงของวัตถุที่อยู่ไกลมากโดยวัตถุที่มีมวลมากเป็นพิเศษที่อยู่ใกล้โลก อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้วสิ่งนี้จะเกิดขึ้นกับวัตถุที่อยู่ไกลกว่า ASASSN-15lh มาก และไม่มีการสังเกตการณ์ใดที่บ่งชี้ว่ามีกระจุกกาแล็กซีที่เหมาะสมที่จะทำให้เกิดผลกระทบจากการเลนส์โน้มถ่วง[ 3 ]
- 1 2 Godoy-Rivera, D.; Stanek, KZ; Kochanek, CS; Chen, Ping; Dong, Subo; Prieto, JL; Shappee, BJ; Jha, SW; Foley, RJ; Pan, Y.-C.; Holoien, TW-S.; Thompson, Todd. A.; Grupe, D.; Beacom, JF (2017). "การสว่างขึ้นอีกครั้งของซูเปอร์โนวา ASASSN-15lh ที่สว่างมากเป็นพิเศษโดยไม่คาดคิดและยาวนานภายใต้รังสี UV" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 466 (2): 1428. arXiv : 1605.00645 . Bibcode : 2017MNRAS.466.1428G . doi : 10.1093/mnras/stw3237 . S2CID 119253925 .
- 1 2 Young, Monica (12 กรกฎาคม 2015). "ซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุด" . Sky & Telescope . สืบค้นเมื่อ16 มกราคม 2016 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12ดง ส.; แชปปี บีเจ; พรีโต เจแอล; จา, เซาท์เวสต์; สตาเนค, เคแซด; Holoien, TW- ส.; โคชเน็ก ซีเอส; ทอมป์สัน เท็กซัส; มอร์เรลล์, น. ; และคณะ (15 มกราคม 2559). ASASSN-15lh: ซูเปอร์โนวาที่ส่องสว่างมากเป็นพิเศษศาสตร์ . 351 (6270): 257– 260. arXiv : 1507.03010 . Bibcode : 2016Sci...351..257D . ดอย : 10.1126/science.aac9613 . PMID26816375 . S2CID 31444274 .
- 1 2เจสสิกา ออร์วิก (14 มกราคม 2016) "นักดาราศาสตร์งุนงงกับการระเบิดในอวกาศที่เพิ่งค้นพบ ซึ่งส่องสว่างกว่าดวงอาทิตย์ถึง 570 พันล้านเท่า" . บิสซิเนส อินไซเดอร์ . สืบค้นเมื่อ22 มีนาคม 2016 .
- ↑เลลูดาส, จี.; เฟรเซอร์ ม.; สโตน, นอร์ทแคโรไลนา; ฟาน เวลเซ่น, ส.; ยองเกอร์, พีจี; อาร์คาวี ไอ.; เฟรมลิง ค.; มานด์ เจอาร์; สมาร์ทท์, เอสเจ; คริสเลอร์ ต.; มิลเลอร์-โจนส์, JCA; วรีสวิจค์ นายกรัฐมนตรี; กัล-แยม, อ.; มาซซาลี, เพนซิลเวเนีย; เดอเซีย, อ.; โฮเวลล์, ดา; อินเซอร์รา, ค.; ปาทัต ฟ.; เดอ อูการ์เต โปสติโก, A.; ยารอนโอ.; แอชฮอลล์, ซี.; บาร์ฉัน.; แคมป์เบลล์เอช.; เฉิน ต.-ว.; ชิลเดรส, ม.; เอเลียส-โรซ่า น.; ฮาร์มาเนน เจ.; โฮสไซน์ซาเดห์, G.; โจแฮนสัน เจ.; คังกัส ต.; กันต์กาเร่ อี.; คิม ส.; กุนคารายัคติ, H.; ลายแมน เจ.; Magee, MR; Maguire, K.; Malesani, D.; Mattila, S.; McCully, CV; Nicholl, M.; Prentice, S.; Romero-Cañizales, C.; Schulze, S.; Smith, KW; Sollerman, J.; Sullivan, M.; Tucker, BE; Valenti, S.; Wheeler, JC; Young, DR (12 ธันวาคม 2016). "ปรากฏการณ์ชั่วคราวสว่างมาก ASASSN-15lh เป็นเหตุการณ์การรบกวนจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำเคอร์" Nature Astronomy . 1 (1): 0002. arXiv : 1609.02927 . Bibcode : 2016NatAs...1E...2L . doi : 10.1038/s41550-016-0002 .
- 1 2 3บิลลิงส์, ลี (14 มกราคม 2016). "ค้นพบ: ซูเปอร์โนวาที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยเห็นมา" . Scientific American . สืบค้นเมื่อ16 มกราคม 2016 .
- ↑ S. Dong; BJ Shappee; JL Prieto; SW Jha; KZ Stanek; TW-S. Holoien; CS Kochanek; TA Thompson; N. Morrell ; IB Thompson; U. Basu; JF Beacom; D. Bersier; J. Brimacombe; JS Brown; P. Chen; E. Conseil; AB Danilet; E. Falco; D. Grupe; S. Kiyota; G. Masi; B. Nicholls; F. Olivares; G. Pignata; G. Pojmanski; GV Simonian; DM Szczygiel; PR Wozniak (24 กรกฎาคม 2015). Daniel WE Green (บรรณาธิการ). "SN 2015L" . โทรเลขอิเล็กทรอนิกส์สำนักกลาง (4120). สำนักกลางโทรเลขดาราศาสตร์ : 1. Bibcode : 2015CBET.4120....1D .
- ↑ Young, Monica (15 มกราคม 2016). "ซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดทำให้เหล่านักดาราศาสตร์งุนงง" . Sky & Telescope . สืบค้นเมื่อ16 มกราคม 2016 .
- ↑สถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกี (14 มกราคม 2016). "ซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ" . phys.org . สืบค้นเมื่อ15 มกราคม 2016 .
- ↑ Cowen, Ron (14 มกราคม 2016). "ซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยมีมายังคงสร้างความงุนงงให้กับนักดาราศาสตร์" Nature . doi : 10.1038/nature.2016.19176 . S2CID 182077393 .
- ↑ Bhanoo, Sindya N. (15 มกราคม 2016). "ซูเปอร์โนวามีพลังงานเทียบเท่าดวงอาทิตย์หลายแสนล้านดวง"เดอะนิวยอร์กไทมส์. สืบค้นเมื่อ16 มกราคม 2016 .
- ↑บอยล์, รีเบคก้า (14 มกราคม 2016). "เราค้นพบซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยมีมา แต่ยังอธิบายไม่ได้"นิวไซเอนทิสต์. สืบค้นเมื่อ15 มกราคม 2016 .
- 1 2 Thomson, Jason (14 มกราคม 2016). "นักดาราศาสตร์พบซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดในประวัติศาสตร์" . The Christian Science Monitor . สืบค้นเมื่อ15 มกราคม 2016 .
- ↑ Ouyed, Rachid; Leahy, Denis; Welbanks, Luis; Koning, Nico (2016). "ซูเปอร์โนวาสว่างมาก (ประเภทที่ 1) ASASSN-15lh : กรณีของควาร์ก-โนวาภายในซากซูเปอร์โนวา Wolf-Rayet ประเภทออกซิเจน" arXiv : 1611.03657 [ astro-ph.HE ]
- ↑ Leloudas, G.; Fraser, M.; Stone, NC; Van Velzen, S.; Jonker, PG; Arcavi, I.; Fremling, C.; Maund, JR; Smartt, SJ; และคณะ (2016). "ปรากฏการณ์ชั่วคราวสว่างมาก ASASSN-15lh เป็นเหตุการณ์การแตกตัวจากแรงโน้มถ่วงของหลุมดำเคอร์" Nature Astronomy . 1 0002. arXiv : 1609.02927 . Bibcode : 2016NatAs...1E...2L . doi : 10.1038/s41550-016-0002 . S2CID 73645264 .
อ่านเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยพบเห็น ผลักดันแบบจำลองทางทฤษฎีไปสู่ขีดจำกัดสูงสุดดาราศาสตร์
- 'ซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยพบ' แท้จริงแล้วคือดาวฤกษ์ที่พุ่งทะลุผ่านหลุมดำขนาดมหึมาและก่อให้เกิดการระเบิดรุนแรงในอวกาศ (Space.com)
- หลุมดำเคอร์ที่กำลังกลืนกินดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ อธิบายการระเบิดที่สว่างมากเป็นพิเศษ ASASSN-15lhข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด| Sci-News.com
- ซูเปอร์โนวาที่สว่างมากที่สุดเท่าที่เคยเห็นมา (Forbes)