ซูเปอร์โนวาที่อุดมด้วยแคลเซียม
ในทางดาราศาสตร์ซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมสูง (หรือปรากฏการณ์ชั่วคราวที่มีแคลเซียมสูง , Ca-rich SN ) เป็นซูเปอร์โนวา ประเภทหนึ่ง ที่แตกต่างจากซูเปอร์โนวา แบบดั้งเดิมที่รู้จักกันดี โดยมีความสว่าง น้อยกว่าและผลิตแคลเซียม ในปริมาณมากผิดปกติ เนื่องจากความสว่าง ของพวกมัน อยู่ในช่วงระหว่างความสว่างของโนวาและซูเปอร์โนวาประเภทอื่น จึงเรียกอีกอย่างว่าปรากฏการณ์ชั่วคราว "ช่องว่าง" (gap transients ) มีเพียงประมาณ 15 เหตุการณ์เท่านั้นที่ได้รับการจัดประเภทเป็นซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมสูง (ณ เดือนสิงหาคม 2017) – ความหายากและความสว่าง ต่ำ ทำให้การค้นพบใหม่และการศึกษาในภายหลังเป็นไปได้ยาก ส่งผลให้ซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมสูงเป็นหนึ่งในประเภทย่อยของซูเปอร์โนวาที่ลึกลับที่สุดที่รู้จักในปัจจุบัน
ที่มาและการจำแนกประเภท
กลุ่มซูเปอร์โนวาที่แปลกประหลาดซึ่งมีแคลเซียมสูงผิดปกติถูกระบุโดยAlexei Filippenkoและผู้ร่วมงาน แม้ว่าพวกมันจะดูคล้ายกับซูเปอร์โนวาประเภท Ib และ Ic อยู่บ้าง แต่ สเปกตรัมของพวกมันมีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลัก โดยไม่มีสัญญาณอื่นๆ ที่มักพบในซูเปอร์โนวาประเภท Ib และ Ic และคำว่า " อุดมไปด้วยแคลเซียม"จึงถูกบัญญัติขึ้นเพื่ออธิบายพวกมัน[ 1 ]การค้นพบในภายหลังนำไปสู่การจำแนกประเภทของซูเปอร์โนวาที่คล้ายคลึงกันในเชิงประจักษ์[ 2 ] [ 3 ]พวกมันมีลักษณะร่วมกัน เช่นเส้นโค้งแสง ที่เพิ่มขึ้นและลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีความสว่างสูงสุดระหว่างโนวาและซูเปอร์โนวา และสเปกตรัมที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลัก 2-3 เดือนหลังจากการระเบิดครั้งแรก[ 4 ]
กลไกการระเบิด
ลักษณะที่แท้จริงของระบบดาวฤกษ์และการระเบิดที่เกิดขึ้นตามมาซึ่งก่อให้เกิดซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมสูงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แม้จะดูคล้ายกับซูเปอร์โนวาประเภท Ib แต่ก็มีการตั้งข้อสังเกตว่ากลไกการระเบิดที่แตกต่างกันน่าจะเป็นสาเหตุของซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมสูง[ 2 ] เนื่องจาก กาแล็กซีส่วนใหญ่ที่เชื่อว่าเป็นแหล่งกำเนิดของซูเปอร์โนวาประเภทนี้เป็นกาแล็กซีประเภทต้นๆและประกอบด้วยประชากรดาวฤกษ์ เก่า จึงไม่น่าจะมีดาวฤกษ์ อายุน้อยขนาดใหญ่จำนวนมาก ที่ก่อให้เกิดซูเปอร์โนวาประเภท Ib [ 5 ]การระเบิดของซูเปอร์โนวาในประชากรดาวฤกษ์เก่ามักเกี่ยวข้องกับดาวแคระขาวเนื่องจากเป็นระบบเก่าที่สามารถเกิดการระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ได้ภายใต้สถานการณ์ที่เหมาะสม เช่นเดียวกับกรณีของซูเปอร์โนวาประเภท Iaอย่างไรก็ตาม เนื่องจากซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมสูงมีความสว่างน้อยกว่าและจางหายไปเร็วกว่าซูเปอร์โนวาประเภท Ia ทั่วไป จึงไม่น่าเป็นไปได้ที่กลไกเดียวกันจะเกิดขึ้นกับทั้งสองประเภท
ลักษณะพิเศษอีกประการหนึ่งของซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมสูงคือ พวกมันดูเหมือนจะระเบิดไกลจากกาแล็กซี แม้กระทั่งไปถึงอวกาศระหว่างกาแล็กซีการค้นหากาแล็กซีแคระที่ จางๆ ในตำแหน่งของพวกมันได้สรุปว่าพวกมันระเบิดในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นต่ำมาก ซึ่งแตกต่างจากซูเปอร์โนวาประเภทอื่นๆ[ 6 ] [ 7 ]
มีทฤษฎีหลายทฤษฎีที่พยายามอธิบายพฤติกรรมนี้ระบบดาวคู่ที่มีความเร็วสูงเช่น ดาวแคระขาวสองดวง หรือดาวแคระขาวหนึ่งดวงและดาวนิวตรอน หนึ่งดวง ที่ถูกขับออกจากกาแล็กซีของพวกมัน ไม่ว่าจะเกิดจากการผลักของดาวนิวตรอน[ 8 ] [ 9 ]หรือการปฏิสัมพันธ์กับหลุมดำมวลมหาศาลในกาแล็กซีของพวกมัน[ 10 ] [ 11 ]อาจทำให้เกิดการระเบิดเมื่อพวกมันรวมตัวกันในที่สุด (เนื่องจาก การแผ่รังสี คลื่นโน้มถ่วง ) ซึ่งจะเกิดขึ้นไกลจากกาแล็กซีเป็นหลัก หรืออีกทางหนึ่ง มีการเสนอว่าอาจเกิดจากดาวฤกษ์ที่อยู่ในตัวกลางระหว่างกระจุกกาแล็กซีภายในกลุ่มกาแล็กซีหรือกระจุก ขนาดใหญ่ ซึ่งถูกขับออกจากกาแล็กซีของพวกมันในระหว่างการรวมตัวหรือการปฏิสัมพันธ์[ 7 ]การระเบิดจะเกิดจากการระเบิดของดาวแคระขาวมวลต่ำในระหว่างเหตุการณ์การรวมตัวกันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวคู่ หรือการระเบิดของ เปลือก ฮีเลียมบนดาวแคระขาว
ซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลักจะปล่อยมวลหลายสิบเท่าของมวล ของดวง อาทิตย์ออกมาด้วยความเร็วหลายพันกิโลเมตรต่อวินาที และมีความสว่างสูงสุดเท่ากับประมาณ 100–200 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ แม้ว่าซูเปอร์โนวาที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลักจะค่อนข้างหายากและมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับซูเปอร์โนวาประเภทอื่น ๆ แต่ก็เชื่อกันว่ามีส่วนสำคัญต่อการผลิตแคลเซียมในจักรวาล [ 12 ]
รายการ
| การกำหนด | วันที่ | ที่ตั้ง | การเลื่อนไปทางแดง | กาแล็กซีโฮสต์ | มวลที่ถูกพุ่งออกมา | อ้างอิง |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SN 2002bu | มีนาคม พ.ศ. 2545 | 0.004 720 ± 0.000 009 00 | NGC 4242 | [ 13 ] [ 14 ] | ||
| SN 2005E | มกราคม พ.ศ. 2548 | 2694 ± 18 กม./วินาที | NGC 1032 | 0.275 ม. | [ 15 ] | |
| SN 2019bkc | มีนาคม 2562 | 0.0209 ± 0.0003 | ไม่ทราบ | 0.3 ± 0.1 ม. | [ 16 ] | |
| AT 2024mxe | สิงหาคม 2567 | 0.00913 ± 0.000002 | NGC 3689 | [ 17 ] | ||
| SN 2025coe | กุมภาพันธ์ 2568 | 0.004 720 ± 0.000 009 00 | NGC 3277 | 0.29 ± 0.15 ม. | [ 18 ] [ 19 ] | |