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1억 개의 태양: 초신성의 가장 완벽한 초상화

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28년 2024월 XNUMX일(나노 워크 뉴스) 인류는 오랫동안 답을 찾기 위해 하늘로 향했습니다. 초신성(별 폭발)에 대한 설명은 수천 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 그러나 오늘날 우리는 이러한 사건이 생명체 자체의 구성 요소를 생성한다는 것을 알고 있지만 별이 폭발하게 되는 조건은 여전히 ​​미스터리로 남아 있습니다. Weizmann Institute of Science의 연구자들은 이제 우리와 우리가 알고 있는 모든 것을 만들어낸 이러한 매혹적인 현상을 더 잘 이해하는 데 큰 진전을 이루었습니다. 행운과 결단력이 결합되어 그들은 일생에 한 번 있는 초신성으로부터 데이터를 수집할 수 있었습니다. 그들의 연구 결과는 자연 (“초신성 2023ixf의 복잡한 별 주위 환경”). 초신성은 아주 최근까지 우리 은하계에서 기껏해야 한 세기에 한 번씩 일어나는 극히 드문 현상으로 간주되었으며, 관찰 가능한 마지막 폭발은 수백 년 전에 일어났습니다. 망원경 기술의 발전은 태양 수억 개에 해당하는 강도로 밤하늘을 밝히는 초신성을 목격할 수 있었던 우리 조상들에게 미친 놀라운 효과를 재현하는 데 도움이 될 수 없습니다. 그러나 이러한 발전은 먼 은하계에서 초신성을 식별하는 데 도움을 주고 이전에 가능했던 것보다 훨씬 더 많은 데이터를 제공함으로써 이를 보완합니다. 여전히 동일한 문제가 지속됩니다. 폭발 발생을 예측할 수 없기 때문에 천체물리학자는 대개 우주 고고학자의 역할을 맡아 사건이 이미 발생한 후 현장에 도착하여 유적에서 정보를 엮어내려고 노력해야 합니다. Weizmann 입자 물리학 및 천체 물리학과 Avishay Gal-Yam 교수 그룹의 PhD 학생 Erez Zimmerman은 "이것이 바로 이 특별한 초신성을 다르게 만드는 것입니다."라고 말합니다. “우리는 폭발하는 별이 박혀 있는 항성 주위 물질에서 빛이 나오는 동안 초신성을 가까이에서 처음으로 추적할 수 있었습니다.” 간단히 말해서, 이는 살인이 진행되는 동안 범죄 현장에 도착하는 것과 같습니다. 과학자들은 그들이 매우 운이 좋았다는 것을 처음으로 인정했습니다. Gal-Yam 팀은 환경과 상호 작용하는 모든 초신성에 대한 UV 스펙트럼 데이터를 수집하기 위해 NASA의 허블 우주 망원경에 연구 시간을 신청했습니다. 대신 그들은 수십 년 만에 가장 가까운 초신성 중 하나인 메시에 101(Messier XNUMX)이라는 이웃 은하에서 폭발하는 적색초거성을 실시간으로 목격할 기회를 얻었습니다.

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물론 행운의 여신이 기회와 수단을 제공했지만, 연구자들은 여전히 ​​데이터를 수집해야 했기 때문에 많은 노력이 필요했습니다. 이 초신성은 이스라엘 주말의 시작인 금요일과 주말 직전 허블 망원경의 운영 센터인 볼티모어 우주망원경과학연구소에서 발견됐다. 상황을 더욱 복잡하게 만드는 것은 짐머만의 결혼식 이틀 전에 일어났습니다. 팀은 인내심을 갖고 바로 같은 금요일에 밤새도록 작업하여 필요한 측정값을 NASA에 적절한 시간에 전달했습니다. Gal-Yam은 “과학자로서 그렇게 신속하게 행동해야 하는 경우는 매우 드뭅니다.”라고 말합니다. “대부분의 과학 프로젝트는 한밤중에 일어나지 않지만 기회가 생겼고 그에 따라 대응할 수밖에 없었습니다.” 그 기회는 좌표 때문에 두 배로 매력적이었습니다. 팀은 느린 허블이 필요한 데이터를 기록하기 위한 올바른 각도를 취하는 데 성공했을 뿐만 아니라 폭발의 상대적인 근접성으로 인해 허블이 이미 우주의 이 영역에서 여러 번 기록을 한 것으로 밝혀졌습니다. NASA 기록보관소를 통해 갈얌 팀과 다른 많은 그룹의 구성원들은 별이 최종적으로 소멸하기 전(별이 아직 생애 마지막 단계에 있는 적색초거성이었을 때)부터 데이터를 수집하여 가장 완벽한 초상을 만들 수 있었습니다. 초신성: 마지막 날과 죽음의 합성물입니다. 메시에 2023에서 초신성 101ixf가 발생했습니다. 사진: 바람개비 은하라고도 알려진 메시에 2023에서 초신성 101ixf가 발생했습니다. 이 이미지는 21년 22월 23일, 2023일, 2023일 밤의 망원경 데이터를 사용하여 만들어졌습니다. 출처: Travis Deyoe, Mount Lemmon SkyCenter, University of Arizona(Hosseinzadeh et al. 101) 다행히도 그들의 결심은 성과를 거두었습니다. NASA의 허블 및 스위프트 위성과 전 세계 최고의 망원경에서 수신한 UV 및 X선 데이터를 분석하여 연구원들은 폭발하는 별의 두 외부 층을 지도화하고 특별한 가설을 세울 수 있었습니다. . “폭발로 방출된 별 주위 물질과 초신성 전후의 이 물질의 밀도와 질량을 계산한 결과 불일치가 드러났는데, 이는 사라진 질량이 여파로 형성된 블랙홀에 들어갔을 가능성이 매우 높습니다. 폭발의 원인은 일반적으로 결정하기가 매우 어렵습니다.”라고 Gal-Yam 팀의 박사과정 학생 Ido Irani는 말합니다. Gal-Yam은 “스타들은 노년기에 매우 불규칙하게 행동합니다.”라고 말합니다. "그들은 불안정해지고 우리는 일반적으로 그 안에서 어떤 복잡한 프로세스가 발생하는지 확신할 수 없습니다. 왜냐하면 우리는 항상 많은 데이터가 이미 손실된 사실 이후에 포렌식 프로세스를 시작하기 때문입니다." 별의 근접성과 수집된 데이터의 높은 품질로 인해 "이 연구는 별의 일생의 결론과 궁극적으로 완전히 새로운 무언가의 형성으로 이어지는 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다"라고 Zimmerman은 말합니다. 메시에 XNUMX의 이전 적색초거성을 구성했던 물질은 어떻게 될까요? 우리는 아마도 결코 알아내지 못할 것이지만, 초신성의 후기 단계는 여전히 진행 중이고 새로운 데이터가 계속해서 들어오고 있습니다. 따라서 결국 이 연구와 후속 연구는 우리가 초신성의 더 나은 이해를 얻는 데 도움이 될 것입니다. 우리가 여기까지 어떻게 왔는지.
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