Bagaimana bintang paling masif meledak? Gelembung dengan Titanium Trigger Titanic Explosions

Para astronom yang menggunakan Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA telah mengumumkan penemuan jenis titanium penting yang keluar dari pusat sisa supernova Cassiopeia A (Kasus A), sebuah hasil yang bisa menjadi terobosan besar dalam memahami bagaimana beberapa bintang masif meledak . Warna berbeda yang disajikan dalam gambar ini sebagian besar mewakili elemen yang terdeteksi oleh Chandra dalam Kasus A: besi (oranye), oksigen (ungu) dan jumlah silikon dibandingkan magnesium (hijau). Ini menunjukkan titanium (biru muda) yang sebelumnya terdeteksi oleh teleskop NuSTAR NASA, tetapi bukan jenis titanium yang berbeda yang ditemukan oleh Chandra. Data sinar-X ini telah ditumpangkan pada gambar cahaya optik dari Teleskop Luar Angkasa Hubble. Kredit: Chandra: NASA / CXC / RIKEN / T. Sato dkk.; NuSTAR: NASA / NuSTAR; Hubble: NASA / STScI

  • Para astronom menggunakan Chandra untuk mendeteksi jenis titanium penting dalam sisa supernova Kasus A.
  • Titanium ini diperkirakan akan membentuk gelembung yang menyebabkan bintang masif meledak setelah bahan bakar habis dan meledak.
  • Deteksi titanium ini memberikan dukungan kuat untuk kelas ledakan supernova yang dipelajari dalam simulasi komputer.
  • Hasilnya menggunakan 18 hari Chandra mengamati waktu Kasus A diambil antara tahun 2000 dan 2018.

Menggunakan astronom NASAChandra X-ray Observatory telah mengumumkan penemuan jenis titanium yang penting, bersama dengan elemen lainnya, yang meledak dari pusat sisa supernova Cassiopeia A (Kasus A). Hasil baru ini bisa menjadi langkah penting untuk memahami dengan tepat bagaimana beberapa bintang paling masif meledak.

Warna berbeda pada gambar baru ini sebagian besar mewakili elemen yang terdeteksi oleh Chandra dalam Kasus A: besi (oranye), oksigen (ungu) dan jumlah silikon dibandingkan magnesium (hijau). Ini juga menunjukkan titanium (biru muda) yang sebelumnya terdeteksi oleh teleskop NuSTAR NASA pada energi sinar-X yang lebih tinggi. Data sinar-X dari Chandra dan NuSTAR ini telah ditumpangkan pada gambar cahaya optik Teleskop Luar Angkasa Hubble (Kuning).

Ketika sumber tenaga nuklir dari sebuah bintang masif habis, pusatnya runtuh karena gravitasi dan membentuk inti bintang padat yang disebut bintang neutron atau, lebih jarang, lubang hitam. Saat satu bintang neutron tercipta, interior bintang masif yang tenggelam memantul dari permukaan inti bintang, membalikkan ledakan tersebut.

Panas dari peristiwa bencana ini menghasilkan gelombang kejut, mirip dengan ledakan suara sinar supersonik, yang mengalir keluar melalui sisa bintang yang hancur, menghasilkan unsur-unsur baru melalui reaksi nuklir saat ia berlangsung. Namun, dalam banyak model komputer dari proses ini, energi dengan cepat hilang dan perjalanan gelombang kejut ke luar dihentikan, mencegah supernova meledak.

Simulasi komputer tiga dimensi baru-baru ini menunjukkan bahwa neutrino (partikel subatomik bermassa sangat rendah) yang tercipta dalam pembentukan gelembung penggerak bintang neutron yang menjauh dari pusat ledakan. Gelembung-gelembung ini terus mendorong gelombang kejut ke depan hingga menyebabkan supernova meledak.

Studi baru oleh Chandra ini melaporkan bahwa struktur berbentuk jari yang menunjuk ke lokasi ledakan, di kanan bawah, mengandung titanium dan kromium, bersamaan dengan sisa-sisa besi yang terlihat berwarna oranye. Titanium yang ditemukan oleh Chandra adalah isotop unsur yang stabil, yang berarti bahwa jumlah neutron yang mengandung atomnya menyiratkan bahwa ia tidak berubah oleh radioaktivitas menjadi unsur yang berbeda dan lebih ringan. Titanium yang sebelumnya terdeteksi dalam Kasus A dengan NuSTAR adalah isotop tidak stabil, yang berubah dalam skala waktu sekitar 60 tahun menjadi skandium dan kemudian kalsium. Angka tersebut tidak menunjukkan isotop titanium stabil yang ditemukan oleh Chandra.

Kondisi yang diperlukan untuk menciptakan kromium dan titanium yang stabil dalam reaksi nuklir, seperti suhu dan kepadatan, sama dengan kondisi gelembung dalam simulasi tiga dimensi yang menyebabkan ledakan.

Studi baru ini sangat mendukung gagasan ledakan yang digerakkan oleh neutrino untuk menjelaskan setidaknya beberapa supernova.

Kasus A terletak di galaksi kita sekitar 11.000 tahun cahaya dari Bumi dan merupakan salah satu sisa supernova termuda yang diketahui, berusia sekitar 350 tahun. Para astronom menggunakan lebih dari satu juta setengah detik, atau lebih dari 18 hari, dari Chandra untuk mengamati waktu Kasus A yang diambil antara tahun 2000 dan 2018 untuk melakukan penelitian ini.

Sebuah artikel yang menjelaskan hasil ini muncul di jurnal Nature edisi 22 April 2021. Penulis artikel ini adalah Toshiki Sato (Universitas Rikkyo di Jepang), Keiichi Maeda (Universitas Kyoto di Jepang), Shigehiro Nagataki (Klaster RIKEN untuk Penelitian Perintis di Jepang), Takashi Yoshida (Universitas Kyoto), Brian Grefenstette (Institut Teknologi California) ) di Pasadena), Brian J. Williams (NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Md.), Hideyuki Umeda (Toyko University), Masaomi Ono (RIKEN Cluster for Pioneering Research di Jepang), Jack Hughes (Rutgers University di Piscataway, New Jersey)).

Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA mengelola program Chandra. Chandra X-Ray Center di Smithsonian Astrophysics Observatory mengontrol ilmu pengetahuan Cambridge dan operasi penerbangan di Burlington, Massachusetts.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.