천문학자들은 100억분의 1 쌍성계 발견: Kilonova progenitor system

[아름이]

천문학자들은 100억분의 1 쌍성계 발견: Kilonova progenitor system
날짜:
2023년 2월 1일
원천:
천문학 연구를 위한 대학 협회(AURA)
요약:
CTIO(Cerro Tololo Inter-American Observatory)에 있는 SMARTS 1.5미터 망원경의 데이터를 사용하는 천문학자들은 언젠가 킬로노바를 형성할 항성계를 처음으로 확인했습니다. 중성자 별을 병합하여 생성됩니다. 이러한 시스템은 매우 희귀하여 은하수 전체에 약 10개의 시스템만이 존재하는 것으로 생각됩니다.

NSF의 NOIRLab 프로그램인 칠레의 Cerro Tololo Inter-American Observatory에서 SMARTS 1.5미터 망원경을 사용하는 천문학자들은 경이적으로 희귀한 쌍성계의 첫 번째 예를 발견했습니다. 킬로노바(kilonova) -- 중성자별의 충돌로 생성되는 초강력 금 생성 폭발. 이러한 배열은 매우 드물기 때문에 전체 은하계에 약 10개의 그러한 시스템만이 존재하는 것으로 생각됩니다. 연구 결과는 Nature 저널에 오늘 발표되었습니다 .

CPD-29 2176으로 알려진 이 특이한 시스템은 지구에서 약 11,400광년 떨어져 있습니다. NASA의 Neil Gehrels Swift Observatory에 의해 처음 확인되었습니다. 나중에 SMARTS 1.5미터 망원경으로 관찰한 결과 천문학자들은 이 시스템을 구성하는 별의 궤도 특성과 유형을 추론할 수 있었습니다. 울트라 스트립 초신성 자체.

초신성 초신성(ultra-stripped supernova)은 동반성(companion stars)에 의해 외부 대기의 많은 부분이 벗겨진 거대한 별의 수명이 다한 폭발입니다. 이 종류의 초신성은 전통적인 초신성의 폭발력이 부족합니다. 그렇지 않으면 근처의 동반자 별을 시스템에서 "추방"할 것입니다.

Embry-Riddle Aeronautical University의 Noel D. Richardson은 "현재의 중성자별은 동반성을 시스템에서 방출하지 않고 형성되어야 합니다. 극도로 벗겨진 초신성은 동반성이 왜 그렇게 빡빡한 궤도에 있는지에 대한 가장 좋은 설명입니다."라고 Embry-Riddle Aeronautical University의 Noel D. Richardson은 말했습니다. 그리고 논문의 주 저자. "언젠가 킬로노바를 생성하려면 다른 별도 울트라 스트립 초신성으로 폭발해야 두 중성자 별이 결국 충돌하고 합쳐질 수 있습니다."

믿을 수 없을 정도로 희귀한 우주 기이함의 발견을 대표할 뿐만 아니라 이와 같은 킬로노바 전구체 시스템을 찾고 연구하는 것은 천문학자들이 킬로노바가 어떻게 형성되는지에 대한 미스터리를 풀고 우주에서 가장 무거운 원소의 기원에 빛을 비추는 데 도움이 될 수 있습니다.

NOIRLab의 천문학자이자 공동 저자인 André-Nicolas Chené는 "오랫동안 천문학자들은 결국 킬로노바로 이어질 수 있는 정확한 조건에 대해 추측했습니다."라고 말했습니다. "이 새로운 결과는 적어도 어떤 경우에는 두 형제 중성자 별 중 하나가 고전적인 초신성 폭발 없이 생성되었을 때 병합될 수 있음을 보여줍니다."

그러나 그러한 비정상적인 시스템을 생산하는 것은 길고 가능성이 희박한 과정입니다. "우리는 은하수가 적어도 1000억 개의 별과 수천억 개 이상의 별을 포함하고 있다는 것을 알고 있습니다. 이 놀라운 이진 시스템은 본질적으로 10억분의 1 시스템입니다."라고 Chené는 말했습니다. "우리 연구 이전에는 은하수와 같은 나선 은하에 그러한 시스템이 한두 개만 존재해야 한다고 추정했습니다."

이 시스템은 결국 킬로노바를 형성하는 데 필요한 모든 것을 갖추고 있지만, 그 사건을 연구하는 것은 미래의 천문학자들에게 달려 있습니다. 거대한 별이 거대한 초신성 폭발로 수명을 다하고 두 번째 중성자별을 남기려면 적어도 백만 년이 걸릴 것입니다. 이 새로운 별의 잔해와 기존의 중성자별은 점차적으로 우주 발레에서 함께 끌어당겨 중력 복사로 궤도 에너지를 서서히 잃어야 합니다.

그들이 결국 합쳐지면 결과적인 킬로노바 폭발은 훨씬 더 강력한 중력파를 생성하고 그 여파로 은과 금을 포함한 많은 양의 무거운 원소를 남길 것입니다.

"이 시스템은 일부 중성자별이 단지 작은 초신성 발차기로 형성된다는 것을 보여줍니다."라고 Richardson은 결론지었습니다. "우리가 CPD-29 2176과 같은 시스템의 증가하는 인구를 이해함에 따라 우리는 일부 별의 죽음이 얼마나 평온할 수 있는지, 그리고 이 별들이 전통적인 초신성 없이 죽을 수 있는지에 대한 통찰력을 얻을 것입니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/