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L'événement Supernova peut se produire à tout moment dans notre galaxie domestique

LES SCIENCESASTRONOMIE ET ​​SCIENCE DE L'ESPACEL'événement Supernova peut se produire à tout moment dans notre galaxie domestique

Dans les documents récemment publiés, les chercheurs ont estimé que le taux d'effondrement de la supernova de base de la voie lactée de 1.63 ± 0.46 événements par siècle. Par conséquent, compte tenu de la dernière épreuve Supernova, SN 1987a a été observée il y a 35 ans en 1987, le prochain événement Supernova de la voie lactée peut être attendu à tout moment dans un proche avenir. 

Cours de vie d'une étoile et de supernova  

Sur l'échelle de temps de milliards d'années, stars Sous la fin de la vie, ils naissent, Âge et mourrent enfin avec une explosion et une dispersion ultérieure des matériaux stages dans un espace interstellaire sous forme de poussière ou de nuage.  

La vie d'une étoile commence dans une nébuleuse (nuage de poussière, d'hydrogène, d'hélium et d'autres gaz ionisés) lorsque l'effondrement gravitationnel d'un nuage géant donne lieu à un protostar. Cela continue de croître davantage avec l'accumulation de gaz et de poussière jusqu'à sa masse finale. La dernière masse de l'étoile détermine sa vie ainsi que ce qui arrive à l'étoile au cours de sa vie.  

Toutes les étoiles dérivent leur énergie de la fusion nucléaire. Le combustible nucléaire brûlant dans le noyau crée une forte pression extérieure en raison de la température centrale élevée. Cela équilibre la force gravitationnelle vers l'intérieur. Le solde est perturbé lorsque le carburant dans le noyau est épuisé. Les gouttes de température, la pression extérieure diminue. En conséquence, la force gravitationnelle de la pression intérieure devient dominante obligeant le noyau à contracter et à s'effondrer. Qu'est-ce qu'une étoile finit comme après que l'effondrement dépend de la masse de l'étoile. Dans le cas d'étoiles supermassives, lorsque le noyau s'effondre dans une courte période, cela crée des vagues de choc énormes. L'explosion puissante et lumineuse s'appelle Supernova.  

Cet événement astronomique transitoire se produit lors de la dernière étape de l'évolution d'une étoile et laissez derrière le reste de Supernova. En fonction de la masse de l'étoile, le reste pourrait être une étoile neutronique ou un trou noir.   

SN 1987a, la dernière supernova  

Le dernier événement Supernova était le SN 1987a qui a été vu dans le sud du Sky il y a 35 ans en février 1987. C'était le premier événement de Supernova aussi visible à l'œil nu depuis la Kepler en 1604. Situé dans le grand nuage magellanique à proximité (une galaxie satellite de la Milky Way), c'était l'une des stars éclatantes les plus brillantes observées dans plus de 400 ans qui a flamboyant de 100 millions de soleils pendant plusieurs mois et a fourni une occasion unique d'étudier les phases avant, pendant et après la mort d'une étoile.  

L'étude de Supernova est importante  

L'étude de Supernova est utile de plusieurs manières, telles que la mesure de distances dans l'espace, la compréhension de l'expansion de l'univers et la nature des étoiles comme les usines de tous les éléments qui font tout (y compris US) trouvés dans l'univers. Les éléments plus lourds formés à la suite d'une fusion nucléaire (d'éléments plus légers) dans le noyau des étoiles ainsi que des éléments nouvellement créés lors de l'effondrement du noyau sont distribués dans l'espace pendant l'explosion de Supernova. Les Supernovas jouent un rôle clé dans la distribution d'éléments dans l'univers.  

Malheureusement, le passé n'a pas eu beaucoup d'opportunité d'observer et d'étudier de près l'explosion de Supernova. L'observation étroite et l'étude de l'explosion de Supernova au sein de notre Home Galaxy Lilky Way seraient remarquables car l'étude dans ces conditions ne pourrait jamais être menée dans des laboratoires sur la terre. D'où l'impératif de détecter la supernova dès qu'il commence. Mais comment savoir quand une explosion de Supernova est sur le point de commencer? Y a-t-il un système d'alerte précoce pour empêcher l'explosion de Supernova?  

Neutrino, la balise de l'explosion de Supernova  

Aux termes de la fin de la vie, une étoile s'étend sur des éléments plus légers comme carburant pour la fusion nucléaire qui le pouvait, la poussée gravitationnelle intérieure domine et les couches extérieures d'étoile commencent à tomber vers l'intérieur. Le noyau commence à s'effondrer et en quelques millisecondes, le noyau est tellement comprimé que les électrons et les protons se combinent pour former des neutrons et un neutrino est libéré pour chaque neutron formé.  

Les neutrons ainsi formés constituent une étoile proto-Neutrons à l'intérieur du noyau de l'étoile sur laquelle repose l'étoile tombe sous un champ gravitationnel intense et rebondit. La vague de choc générée désintègre l'étoile qui quitte le seul carottement (une étoile neutronique ou un trou noir en fonction de la masse de l'étoile) derrière et que le reste de la masse de l'étoile se disperse dans l'espace interstellaire.  

L'énorme éclat de neutrinos Produit à la suite d'un effondrement de noyau gravitationnel s'échapper dans l'espace extérieur sans entrave en raison de sa nature non interactive avec la matière. Environ 99% de l'énergie de liaison gravitationnelle s'échappent comme neutrinos (avant les photons piégés sur le terrain) et sert de phare de gêner l'explosion de Supernova. Ces neutrinos peuvent être capturés sur la terre par les observatoires des neutrinos qui, à leur tour, agissent comme un avertissement précoce d'une possible observation optique de l'explosion de Supernova.  

Les neutrinos de l'échappement offrent également une fenêtre unique dans des événements extrêmes à l'intérieur d'une étoile éclatante qui peut avoir des implications dans la compréhension des forces fondamentales et des particules élémentaires.  

Système d'alerte précoce Supernova (Snew)  

À l'époque de la dernière observation Core-Colapse Supernova (SN1987A), le phénomène a été observé avec l'œil nu. Les neutrinos ont été détectés par deux détecteurs d'eau Cherenkov, Kamiokande-II et l'expérience Irvine-Michiganbookhaven (IMB) qui avaient observé 19 événements d'interaction neutrino. Cependant, la détection des neutrinos pourrait agir en tant que balise ou alarme pour gêner l'observation optique de la supernova. En conséquence, divers observatoires et astronomes ne pouvaient pas agir à temps pour étudier et rassembler des données.  

Depuis 1987, l'astronomie neutrino a beaucoup avancé. Maintenant, le système d'alerte Supernova SnWatch est en place qui est programmé pour sonner une alarme des experts et des organisations compétentes sur une éventuelle observation surnova. Et, il existe un réseau d'observatoires neutrinos à travers le monde, appelé Système d'alerte précoce Supernova (SNEWS) qui combinent des signaux pour améliorer la confiance en une détection. Toute activité habituelle est notifiée à un serveur central SNEWS par des détecteurs individuels. En outre, Snews avait subi une mise à niveau vers Snews 2.0 récemment produisant également des alertes de confiance plus faible.  

Supernova imminente dans la Milkyway   

Les observatoires des neutrinos se répandent à travers le monde visent d'abord la détection des neutrinos résultant de l'effondrement de base gravitationnelle des étoiles de notre galaxie de la maison. Leur succès dépend donc beaucoup du taux d'effondrement de base de Supernova de la voie lactée. 

Dans les documents récemment publiés, les chercheurs ont estimé que le taux d'effondrement de base de Supernova de 1.63 ± 0.46 Événements par 100 ans; à peu près environ une à deux supernovae par siècle. En outre, les estimations suggèrent que l'intervalle de temps entre Core Collapse Supernova de la voie lactée pourrait être comprise entre 47 et 85 ans.  

Par conséquent, étant donné le dernier événement de supernova, SN 1987A a été observée il y a 35 ans, le prochain événement de supernova dans la Voie lactée peut s'attendre à tout moment dans un proche avenir. Avec les observatoires neutrino en réseau pour détecter les premières rafales et la mise à niveau Supernova système d'alerte rapide (Snew) en place, les scientifiques seront en mesure d'examiner de près les prochains événements d'extrêmes liés à l'explosion d'une supernova d'une étoile mourante. Ce serait un grand événement et une occasion unique d'étudier les phases avant, pendant et après la mort d'une étoile pour une meilleure compréhension de l'univers.  

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Sources:  

  1. The Fireworks Galaxy, NGC 6946: Qu'est-ce qui rend cette galaxie si spéciale? Européenne scientifique. Publié le 11 janvier 2021. Disponible à https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/the-fireworks-galaxy-ngc-6946-what-make-this-galaxy-so-special/  
  1. Scholberg K. 2012. Détection de neutrino Supernova. Préprétez Axriv. Disponible à https://arxiv.org/pdf/1205.6003.pdf  
  1. Kharusi s al, et al 2021. SNEWS 2.0: Un système d'alerte précoce de Supernova de nouvelle génération pour l'astronomie multi-messagers. Nouveau Journal of Physics, Volume 23, mars 2021. 031201. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/abde33 
  1. Rozwadowskaab K., Vissaniab F. et Cappellaroc E., 2021. Sur le taux d'effondrement de base surnovae de la voie lactée. Nouvelle astronomie Volume 83, février 2021, 101498. DOI: https://doi.org/10.1016/j.newast.2020.101498. Préprétez Axriv disponible à https://arxiv.org/pdf/2009.03438.pdf  
  1. Murphey, ct, et al 2021. Témoin de l'histoire: Distribution du ciel, détectabilité et tarifs des supernovae de la voie lactée nue. Notices mensuelles de la Société royale astronomique, volume 507, numéro 1, octobre 2021, pages 927-943, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab2182. Préprétez Axriv disponible à https://arxiv.org/pdf/2012.06552.pdf 

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Équipe SCIEU
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