Duela gutxi argitaratutako artikuluetan, ikertzaileek Esne Bidean supernoben nukleoaren kolapsoaren tasa mendeko 1.63 ± 0.46 gertaera dela kalkulatu dute. Hori dela eta, azken supernoben gertaera ikusita, SN 1987A duela 35 urte behatu zen 1987an, Esne Bideko hurrengo supernoben gertaera espero daiteke etorkizun hurbilean.
Izar eta supernoba baten bizi-ibilbidea
Milaka milioi urteko denbora-eskalan, izarrek bizi-ibilbide bat izaten dute, jaiotzen dira, zahartzen dira eta azkenean hiltzen dira leherketa batekin eta ondoren izar-materialak hauts edo hodei gisa sakabanatuz espazio interestelarrean.
Izar baten bizitza nebulosa batean hasten da (hauts, hidrogeno, helio eta beste gas ionizatu batzuen hodeia), hodei erraldoi baten grabitazio-kolapsoak protoizar bat sortzen duenean. Izar honek hazten jarraitzen du gas eta hauts metaketarekin, bere azken masara iritsi arte. Izarraren azken masak bere bizitza zehazten du, baita izarraren bizitzan zehar zer gertatzen den ere.
Izar guztiek fusio nuklearretik lortzen dute energia. Nukleoan erretzen den erregai nuklearrak kanporantz presio handia sortzen du nukleoaren tenperatura altua dela eta. Horrek barnerantz doan grabitazio-indarra orekatzen du. Oreka hausten da nukleoko erregaia agortzen denean. Tenperatura jaisten da, kanpoko presioa gutxitzen da. Ondorioz, barnerantz estutzearen grabitazio-indarra nagusi bihurtzen da, nukleoa uzkurtu eta kolapsatzera behartuz. Izar batek azkenean zer bihurtzen den izarraren masaren araberakoa da kolapsoaren ondoren. Izar supermasiboen kasuan, nukleoa denbora gutxian kolapsatzen denean, talka-uhin izugarriak sortzen ditu. Leherketa indartsu eta argitsuari supernoba deitzen zaio.
Gertaera astronomiko iragankor hau izar baten azken eboluzio-fasean gertatzen da eta supernoba-hondakinak uzten ditu atzean. Izarraren masaren arabera, hondarra neutroi-izar bat edo zulo beltz bat izan daiteke.
SN 1987A, azken supernoba
Azken supernoba gertaera SN 1987A izan zen, duela 35 urte, 1987ko otsailean, hegoaldeko zeruan ikusi zena. Keplerren 1604koaz geroztik begi hutsez ikus zitekeen lehen supernoba gertaera izan zen. Gertu dagoen Magallanes Hodei Handian kokatua ( Esne Bidearen galaxia satelite bat ), azken 400 urte baino gehiagotan ikusitako leherketa-izarrik distiratsuenetako bat izan zen, 100 milioi eguzkiren indarrarekin hainbat hilabetez distira egin zuena eta izar baten heriotzaren aurreko, bitartean eta ondorengo faseak aztertzeko aukera paregabea eman zuena.
Supernobaren azterketa garrantzitsua da
Supernoben azterketa hainbat modutan lagungarria da, hala nola espazioko distantziak neurtzea, unibertsoaren hedapena eta izarren izaera ulertzeko, unibertsoan aurkitzen den guztia (gu barne) osatzen duten elementu guztien fabrika gisa . Izarren nukleoan fusio nuklearraren (elementu arinagoen) ondorioz sortutako elementu astunagoak, baita nukleoaren kolapsoan sortutako elementu berriak ere, espazioan zehar banatzen dira supernoben leherketan. Supernobek funtsezko zeregina dute elementuak unibertsoan zehar banatzeko orduan.
Zoritxarrez, iraganean ez da aukera handirik izan supernoben leherketak gertutik behatzeko eta aztertzeko. Gure etxeko galaxia Esne Bidean supernoben leherketaren behaketa eta azterketa gertutik egitea nabarmena litzateke, baldintza horietan azterketa ezinezkoa izango litzatekeelako Lurreko laborategietan egitea. Horregatik da ezinbestekoa supernoba hasten den bezain laster detektatzea. Baina, nola jakingo da supernoben leherketa bat hastear dagoenean? Ba al dago supernoben leherketa oztopatzeko alerta goiztiar sistemarik?
Neutrinoa, supernoben leherketaren baliza
Bizitzaren amaieran, izar bat elementu arinagoak agortzen diren heinean, hura bultzatzen duen fusio nuklearraren erregai gisa, barneko grabitate-bultzada nagusitzen da eta izarren kanpoko geruzak barrurantz erortzen hasten dira. Nukleoa kolapsatzen hasten da eta milisegundo gutxitan nukleoa hain konprimitzen da, non elektroiak eta protoiak konbinatzen dira neutroiak sortzeko eta eratutako neutroi bakoitzeko neutrino bat askatzen da.
Horrela sortutako neutroiek proto-neutroi izar bat osatzen dute izarraren nukleoaren barruan, eta bertan gainerako izarra erortzen da grabitazio-eremu biziaren pean eta errebotatzen du. Sortutako talka-uhinak izarra desintegratzen du, nukleoaren hondar bakarra (izarraren masaren arabera neutroi izar bat edo zulo beltz bat ) atzean utziz, eta izarraren gainerako masa espazio interestelarrean sakabanatzen da.
Grabitazio-nukleoaren kolapsoaren ondorioz sortutako neutrino eztanda izugarriak oztoporik gabe ihes egiten du espaziora , materiarekin duen elkarreragin-eza dela eta. Grabitazio-lotura-energiaren % 99 inguru neutrino gisa ihes egiten du (eremuan harrapatuta dauden fotoien aurretik) eta supernoba-leherketaren seinale gisa jokatzen du. Neutrino behatokiek Lurrean harrapatu ditzakete neutrino hauek, eta, aldi berean, laster supernoba-leherketaren behaketa optiko baten abisu goiztiar gisa jokatzen dute.
Ihes egiten duten neutrinoek ere leiho paregabea eskaintzen dute lehertzen ari den izar baten barruko muturreko gertakarietara, eta horrek ondorioak izan ditzake oinarrizko indarrak eta oinarrizko partikulen ulerketan.
Supernoba Alerta Goiztiarreko Sistema (BERRIA)
Behatutako azken nukleo-kolapsoaren supernobaren garaian (SN1987A), fenomenoa begi hutsez ikusi zen. Neutrinoak ur Cherenkov detektagailuek detektatu zituzten, Kamiokande-II eta Irvine-MichiganBrookhaven (IMB) esperimentuak, zeinak 19 neutrinoen elkarrekintza-gertaera ikusi zituzten. Hala ere, neutrinoak detektatzeak supernobaren behaketa optikoa oztopatzeko baliza edo alarma gisa jardun dezake. Ondorioz, hainbat behatoki eta astronomo ezin izan zuten garaiz jardun datuak aztertzeko eta biltzeko.
1987az geroztik, neutrinoen astronomia asko aurreratu da. Orain, SNWatch supernoben alerta sistema martxan dago eta adituei eta erakunde garrantzitsuei supernoba ikuste baten inguruan alarma bat jotzeko programatuta dago. Eta munduan zehar neutrinoen behatokien sare bat dago, Supernova Early Warning System (SNEWS) izenekoa, zeinak seinaleak konbinatzen dituena detekzio batean konfiantza hobetzeko. Ohiko jarduera oro SNEWS zerbitzari zentral bati jakinarazten zaio banakako detektagailuek. Gainera, SNEWS-ek duela gutxi SNEWS 2.0 bertsiora berritu zuen, eta horrek konfiantza baxuko alertak ere sortzen ditu.
Hurbileko supernoba Esne Bidean
Mundu osoan zehar sakabanatuta dauden neutrino behatokiek gure etxeko galaxiako izarren nukleoaren grabitazio-kolapsoaren ondoriozko neutrinoak lehen aldiz detektatzea dute helburu . Beraz, haien arrakasta Esne Bidean supernoben nukleoaren kolapso-tasaren menpe dago neurri handi batean.
Duela gutxi argitaratutako artikuluetan, ikertzaileek Esne Bidean supernoben nukleoaren kolapso-tasa 1.63 urteko 0.46 ± 100 gertaera dela kalkulatu dute; mendeko bat edo bi supernoba inguru. Gainera, kalkuluen arabera, Esne Bideko nukleoaren kolapsoaren supernoben arteko denbora tartea 47 eta 85 urte artekoa izan daiteke.
Beraz, azken supernoba gertaera, SN 1987A, duela 35 urte ikusi zenez, Esne Bidean hurrengo supernoba gertaera etorkizun hurbilean espero daiteke. Neutrino behatokiak sarean konektatuta daudenez lehen eztandak detektatzeko eta Supernoben Abisu Goiztiar Sistema (SNEW) berritua martxan jarrita, zientzialariek prest egongo dira hiltzen ari den izar baten supernoba leherketarekin lotutako hurrengo muturreko gertaerak gertutik aztertzeko. Gertaera garrantzitsua izango litzateke hau eta aukera paregabea izar baten heriotzaren aurreko, bitartean eta ondorengo faseak aztertzeko, unibertsoa hobeto ulertzeko.
***
Sources:
- Su artifizialak Galaxia, NGC 6946: Zer egiten du hau Galaxia hain berezia? Europako zientifikoa. 11eko urtarrilaren 2021n argitaratua. Hemen eskuragarri http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fireworks-galaxy-ngc-6946-what-make-this-galaxy-so-special/
- Scholberg K. 2012. Supernova Neutrino Detection. Aurreinprimaketa axRiv. Hemen eskuragarri https://arxiv.org/pdf/1205.6003.pdf
- Kharusi S Al, et al 2021. SNEWS 2.0: hurrengo belaunaldiko supernoba abisu goiztiar sistema mezulari anitzeko astronomiarentzat. New Journal of Physics, 23. liburukia, 2021eko martxoa. 031201. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/abde33
- Rozwadowskaab K., Vissaniab F. eta Cappellaroc E., 2021. Esne-bidean nukleoaren kolapsoaren supernoben tasaren gainean. Astronomia Berria 83. liburukia, 2021eko otsaila, 101498. DOI: https://doi.org/10.1016/j.newast.2020.101498. Aurreinprimaketa axRiv helbidean eskuragarri https://arxiv.org/pdf/2009.03438.pdf
- Murphey, CT, et al 2021. Historiaren lekuko: zeruaren banaketa, detektagarritasuna eta begi hutsez Esne Bideko supernoben tasak. Royal Astronomical Society of the Monthly Notices, 507. liburukia, 1. alea, 2021eko urria, 927–943 orrialdeak, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab2182. Aurreinprimaketa axRiv helbidean eskuragarri https://arxiv.org/pdf/2012.06552.pdf
***
