Kejutan Luar Angkasa Kepler Space Telescope

Supernova adalah ledakan bintang yang menandai kematian bintang-bintang, dan mereka bisa begitu cemerlang sehingga mereka dapat secara singkat memesona galaksi tuan rumah mereka sendiri. Kelas supernova tertentu, disebut Tipe Ia , terbukti menjadi alat penting dalam penemuan penting energi gelap – kekuatan misterius yang menyebabkan alam semesta berakselerasi dalam ekspansinya, dan menyumbangkan bagian terbesar komponen energi-massa dari Cosmos. Neverheless, proses yang memicu Tipe Ia luapan supernova masih menjadi teka-teki proporsi kosmik. Namun, para astronom mengumumkan pada pertemuan musim dingin American Astronomical Society (AAS) pada bulan Januari 2014, yang diadakan di luar Washington DC di National Harbor, Maryland, bahwa NASA naas, tetapi segera berhasil, berburu planet Kepler Space Telescope telah berhasil dalam penemuan mengejutkan dua Tipe Ia ledakan supernova, yang menumpahkan cahaya menawan pada asal misterius mereka.

Itu Kepler misi adalah teleskop ruang angkasa pertama yang diluncurkan yang mampu mendeteksi eksoplanet seukuran Bumi di lingkungan Galactic kami yang terletak di bintang mereka & # 39; zona layak huni. Lebih dari 75% dari 3.500 kandidat planet ekstrasurya yang ditemukan oleh Kepler ukuran olahraga mulai dari Bumi hingga Neptunus.

Itu zona layak huni sekitar bintang adalah wilayah Goldilocks "tepat" di mana air, dalam keadaan cair yang mencintai kehidupan, bisa ada di dunia yang mengorbit. Di mana air cair ada, kehidupan seperti yang kita kenal juga bisa berevolusi! Ini tidak berarti bahwa kehidupan benar-benar ada di dunia berair yang bahagia – tetapi itu berarti kemungkinan itu ada.

Kepler , diluncurkan pada tanggal 7 Maret 2009, dari Cape Canaveral, Florida, sebagai misi utamanya, tugas memulai lebih dari 100.000 bintang, berburu untuk dips kecil dalam kecerahan mereka yang disebabkan oleh transit planet-planet. Kepler , sebuah pesawat ruang angkasa tujuan khusus, dirancang untuk secara tepat mengukur perubahan kecil cahaya dari bintang-bintang yang jauh itu, mencari planet asing yang menyebabkan sub dips dalam cahaya cemerlang mereka yang berapi-api.

Selama empat tahun dari misinya, Kepler menatap tanpa henti di satu tambalan langit, mengumpulkan pengukuran kecerahan setiap setengah jam. Kadang-kadang teleskop secara kebetulan melihat dips kecil dalam kecerahan bintang, menunjukkan bahwa planet-planet telah membuat transisi – yaitu, lewat di depan – wajah mencolok dari bintang-orangtua. Sayangnya Kepler misi datang ke akhir yang prematur ketika peralatannya gagal pada Mei 2013.

Pada akhir 2009, Dr. Robert Olling, seorang ahli astronomi di Universitas Maryland di College Park, mulai berpikir tentang apa Kepler mungkin bisa dilakukan jika itu juga berubah untuk menatap galaksi. Dr. Olling, yang mempelajari supernova dan lubang hitam, menyadari bahwa, seperti bintang, galaksi bersinar dengan kecerahan yang konsisten. Namun, jika ada kejadian yang tidak biasa – seperti kegilaan pada lubang hitam yang rakus, atau ledakan fatal bintang raksasa – kecemerlangan galaksi bisa sangat meningkat. Setelah Dr. Olling dan dua koleksinya, Dr. Richard Mushotsky dan Dr. Edward Shaya, juga dari Universitas Maryland, mengajukan proposal ke Kepler tim, teleskop mulai menatap 400 galaksi yang menari di sekitar bidang pandangnya.

Apa Ledakan itu!

Kebanyakan supernova meledak ketika bintang tunggal yang kesepian meledak dan "mati". Seringkali, nenek moyang supernova adalah bintang berat, dengan penimbangan inti masif sekitar 1,4 massa matahari. Inilah yang disebut dengan Batas Chandrasekhar. Bintang yang lebih kecil, kurang berbobot – seperti Matahari kita sendiri – biasanya tidak mati dalam kekerasan ledakan ledakan supernova yang cemerlang, seperti kerabat bintang mereka yang lebih masif. Bintang kecil, seperti Matahari kita, pergi jauh lebih "lembut ke malam yang baik itu", dan binasa dalam kedamaian relatif – dan keindahan yang luar biasa. Matahari kita, pada titik waktu ini, adalah sangat biasa dan agak mungil (oleh standar bintang), urutan utama (Hidrogen-pembakaran) bintang. Itu muncul di langit siang hari kita sebagai bola emas yang besar, mempesona, dan berkilauan cemerlang. Ada delapan planet besar, banyak bulan yang menyihir, dan berbagai macam benda-benda lain yang lebih kecil di orbit di sekitar Matahari kita, yang terletak dengan bahagia di pinggiran jauh sebuah galaksi spiral besar dan megah, Bima Sakti kita. Matahari kita tidak akan hidup selamanya. Seperti semua bintang lainnya, ia ditakdirkan binasa, pada titik tertentu – tetapi, dalam kasus Sun kita, bukan untuk waktu yang sangat lama. Sebuah bintang, dari massa Matahari kita yang kecil, dapat "hidup" selama sekitar 10 miliar tahun, memadukan hidrogen inti ke dalam unsur-unsur atom yang lebih berat, dalam proses yang disebut nukleosintesis bintang.

Namun, Matahari kita saat ini bukan bayi bintang yang memantul. Bahkan, itu adalah bintang setengah baya. Namun, ia mengalami kehidupan pertengahan yang aktif, dan masih cukup bersemangat untuk terus menggabungkan hidrogen di intinya selama 5 miliar tahun lagi, atau lebih. Matahari kita saat ini berusia sekitar 4,56 miliar tahun – tidak muda menurut standar bintang, tetapi tidak terlalu tua.

Ketika bintang seperti Matahari akhirnya berhasil memadukan sebagian besar pasokan hidrogen mereka, mereka mulai tumbuh menjadi bersinar, bengkak bintang raksasa merah. Bintang Sun-like sekarang ini memiliki jantung helium, dikelilingi oleh shell di mana hidrogen masih menyatu menjadi helium. Cangkangnya terangkat ke luar, dan jantung bintang yang sekarat tumbuh semakin besar, seiring dengan bertambahnya usia. Kemudian hati helium itu sendiri mulai mengerut di bawah beratnya sendiri, dan itu menjadi semakin panas dan panas sampai, akhirnya, ia menjadi begitu panas di pusatnya sehingga helium sekarang menyatu dengan unsur atom yang masih berat, karbon. Matahari, seperti bintang kecil berakhir dengan hati kecil, sangat panas yang menghasilkan lebih banyak energi daripada dulu, ketika itu lebih muda urutan utama bintang. Lapisan luar lansia, bintang yang mati telah membengkak hingga proporsi yang mengerikan. Di Tata Surya kita sendiri, ketika Matahari kita akhirnya hilang Raksasa Merah , itu akan mencopoti sebagian anak-anak planetnya sendiri – Merkurius pertama, kemudian Venus – dan kemudian (barangkali), Bumi. Suhu di permukaan menyala ini mengerikan Raksasa Merah akan jauh lebih sejuk daripada saat Matahari masih mempesona, muda, bersemangat urutan utama Bintang kecil, mungil!

Kematian yang relatif lembut dari bintang-bintang kecil, seperti Matahari kita, dicirikan oleh kelembutan dari lapisan luar mereka dari gas bercahaya, multi-warna, dan benda-benda ini begitu cantik sehingga mereka sering disebut "kupu-kupu dari Cosmos," "oleh para astronom yang terpesona.

Matahari kita akan mati dengan cara ini – dengan perdamaian komparatif, dan keindahan yang luar biasa. Itu karena Matahari kita seorang penyendiri. Mayat Matahari akan menjadi sisa bintang kecil yang padat yang disebut a katai putih , dan kain kafannya akan menjadi "kupu-kupu" Cosmic yang berkilauan.

Namun, sesuatu yang sangat berbeda terjadi ketika bintang bertipe surya kecil berdiam dalam sistem biner dengan bintang kembar lainnya. Bintang kembar itu dengan kasar mengganggu kesendirian saudaranya yang tenang dan damai, dan dalam hal ini bintang kecil yang redup pergi supernova – seperti halnya bintang berbintang masif, ketika mereka mencapai ujung jalan bintang.

Kejutan Supernova!

Kepler data mengungkapkan setidaknya lima – dan mungkin delapan – supernova selama periode dua tahun. Setidaknya dua dari mereka diidentifikasi sebagai Tipe Ia , dan cahaya mereka ditangkap dalam detail temporal yang lebih besar dari sebelumnya. Informasi baru ini menambah kredibilitas pada teori itu Tipe Ia supernova hasil dari penggabungan dua katai putih – Peninggalan bintang Sun yang sangat mirip dengan Bumi. Penemuan baru ini meragukan model lama yang sudah lama itu Tipe Ia supernova adalah hasil dari penyendirian katai putih menghirup bahan dari bintang adik pendamping – dan korban. Bintang pendamping bisa berupa a urutan utama Bintang seperti matahari, atau orang tua, kembung raksasa merah.

Informasi baru ini adalah penemuan mengejutkan Kepler –Yang tujuan utamanya adalah berburu planet asing dengan menatap bintang di lingkungan Galaksi kita. Galaksi terpencil juga menari di sekitar bidang teleskop ruang angkasa, dan keberhasilannya dalam mengumpulkan data setiap setengah jam, bersama dengan kepekaannya terhadap perubahan kecil dalam kecerahan, membuatnya ideal untuk merekam naik turunnya cahaya yang dikirim selama ledakan supernova.

Dr. Olling cukup beruntung untuk melihat duo tersebut Tipe Ia supernova setelah studi dua tahun dari sekitar 400 galaksi di Kepler & # 39; s bidang. Dia melaporkan penemuannya pada 8 Januari 2014, pada pertemuan musim dingin AAS. "Sebagai tur teknis, itu sangat keren untuk digunakan Kepler lebih dari itu dimaksudkan, "Dr. Robert P. Kirshner mengatakan kepada pers pada pertemuan AAS. Dr. Kirshner adalah seorang astronom di Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts.

Dengan cara tertentu, data yang dikumpulkan masih belum sempurna. Ini karena mereka hanya terdiri dari pengukuran kecerahan, sehingga para astronom tidak dapat menghitung detail seperti dua struktur dari duo Tipe Ia ledakan, dan komposisi kimia dari apa yang mereka lontarkan dengan keras ke Ruang Angkasa. Kepler juga mengirim data kembali ke Bumi hanya sekali setiap tiga bulan. Karena supernova redup setelah beberapa minggu kecemerlangan, para astronom tidak dapat mengarahkan teleskop lain pada supernova yang Kepler telah terlihat untuk mengumpulkan pengamatan yang lebih sempurna.

Tipe Ia ledakan adalah bentuk supernova yang paling sering diamati. Kepler & # 39; s data memberikan petunjuk berharga tentang apa yang memicu ledakan bintang ini. Itu Kepler Data membantu para astronom untuk membedakan antara dua skenario supernova yang bersaing. Keduanya membutuhkan itu katai putih mengumpulkan bintang-barang dari pendamping, sampai tekanan memicu ledakan termonuklir pelarian. Namun, dalam model pendamping, cangkang material yang meluas dari katai putih akan menabrak bintang kembar. Ini akan menghasilkan panas dan cahaya ekstra – yang akan muncul sebagai benjolan di hari-hari pertama cahaya supernova & # 39; s. Namun, tidak ada benjolan seperti itu yang terlihat pada data Dr. Olling.

Ini pada dasarnya mengesampingkan raksasa merah Sahabat, Dr. Olling menjelaskan pada pertemuan AAS, karena bintang besar yang membengkak ini akan menimbulkan benjolan besar yang bagus. Namun, data mungkin masih kompatibel dengan model yang lebih kecil, lebih banyak teman Sun-like, kata Dr. Daniel Kassen kepada pers pada 14 Januari 2014. Dr. Kassen adalah astronom di Universitas California, Berkeley, dan kolaborator dengan Dr. Olling dalam survei. Tidak hanya bintang-bintang kecil yang andal ini akan menyebabkan tonjolan yang lebih kecil, tetapi benjolan itu bisa diabaikan sepenuhnya tergantung pada perspektif pengamat, Dr. Kassen terus menjelaskan.

Untuk waktu yang lama, model Tipe Ia supernova disebabkan oleh penggabungan katai putih tidak terlalu populer di kalangan astronom karena tahap akhir tikus diyakini terjadi sangat lambat – selama rentang ribuan tahun. Akumulasi material awal semacam itu kemungkinan besar akan mengarah pada penciptaan a bintang neutron. Namun, pada tahun 2010, simulasi menunjukkan bahwa tikus tersebut dapat terjadi jauh lebih cepat – dalam hitungan detik atau menit, dan ini akan memungkinkan terjadinya perubahan tekanan mendadak yang memicu ledakan tersebut.

Mungkin ada beberapa masalah, bagaimanapun, dengan skenario merger. Craig Wheeler mencatat dalam edisi 14 Januari 2014 tentang Berita Alam bahwa simulasi tikus sering menunjukkan ledakan yang sangat asimetris – namun pengamatan sejauh ini tampak lebih bulat. Dr. Wheeler adalah ahli teori supernova di Universitas Texas di Austin.

Dr. Olling percaya bahwa penting untuk melakukan pengamatan simultan menggunakan cakupan berbasis-bumi. Hal ini karena Kepler hanya dapat merekam kecerahan dan tidak dapat memecah cahaya menjadi spektrum. Namun, untuk melakukan ini, Kepler perlu diarahkan ke arah yang berlawanan. Dr. Olling berharap bahwa Kepler Tim akan mengizinkan ini kapan NASA mengungkapkan rencana masa depannya untuk pesawat luar angkasa yang lumpuh selama musim panas 2014.

Leave a Reply