Siêu tân tinh giàu calci

Trong thiên văn học, siêu tân tinh giàu calci là một phân lớp siêu tân tinh có độ sáng mờ nhạt hơn các siêu tân tinh khác và tạo ra một lượng lớn calci bất thường. Vì độ sáng siêu tân tinh giàu calci nằm trong khoảng giữa độ sáng của tân tinh và các siêu tân tinh khác, nên loại này còn được gọi là sự kiện thiên văn chuyển tiếp. Tính đến tháng 8 năm 2017, chỉ có khoảng 15 sự kiện thiên văn được phân loại là siêu tân tinh giàu calci. Do độ sáng thấp khiến những khám phá mới và nghiên cứu tiếp theo của sự kiện thiên văn này trở nên khó khăn. Siêu tân tinh giàu calci trở thành một trong những phân lớp siêu tân tinh bí ẩn nhất hiện được biết đến.

Nguồn gốc và phân loại

Alexei Filippenko và các cộng tác viên xác định được một nhóm siêu tân tinh đặc biệt giàu calci một cách bất thường. Mặc dù chúng có vẻ hơi giống với siêu tân tinh Loại Ib và Ictuy nhiên phổ nguyên tố calci chiếm ưu thế, không có các dấu hiệu khác hay thấy ở siêu tân tinh Loại Ib và Ic, và thuật ngữ giàu calci được đặt ra để mô tả các loại siêu tân tinh này.^[1] Những khám phá tiếp theo đã phân loại sự kiện thiên văn này và nhóm siêu tân tinh.^[2][3] Chúng có chung các đặc điểm như các đường cong ánh sáng tăng nhanh và mờ nhanh chóng, giá trị cực đại về độ sáng nằm giữa giá trị độ sáng của tân tinh và siêu tân tinh, và phổ nguyên tố calci chiếm ưu thế trong 2–3 tháng sau lần nổ đầu tiên.^[4]

Cơ chế nổ

Bản chất chính xác của các hệ thống sao và các vụ nổ tiếp theo tạo ra siêu tân tinh giàu calci vẫn chưa được biết. Mặc dù trông tương tự như siêu tân tinh loại Ib, có một cơ chế nổ khác có thể là nguyên nhân tạo ra siêu tân tinh giàu calci.^[2] Các siêu tân tinh này có nguồn gốc từ một tỷ lệ lớn các thiên hà được xác định là thiên hà kiểu sơ khai, nằm trong quần thể sao già.^[5]

Một điểm đặc biệt khác của siêu tân tinh giàu calci là sao dường như phát nổ ở rất xa các thiên hà, thậm chí vươn tới đường trung gian liên ngân hà ấm nóng (WHIM). Các cuộc tìm kiếm thiên hà lùn kết luận rằng siêu tân tinh giàu calci phát nổ trong môi trường có mật độ rất thấp, không giống như các loại siêu tân tinh khác.^[6][7]

Có một số lý thuyết cố gắng giải thích hiện tượng này. Hệ sao đôi gồm sao có tốc độ cao, chẳng hạn như hệ gồm hai sao lùn trắng hoặc hệ gồm sao lùn trắng và sao neutron, đã bị văng ra khỏi thiên hà của chúng do cú đá pulsar (pulsar kick)^[8][9] hoặc tương tác với lỗ đen siêu khối lượng trong thiên hà.^[10][11]

Một sự kiện siêu tân tinh giàu calci giải phóng vật chất bằng vài phần mười khối lượng Mặt Trời ở tốc độ hàng nghìn km/giây và đạt độ sáng cực đại bằng khoảng 100–200 triệu lần so với Mặt Trời. Mặc dù các siêu tân tinh giàu calci tương đối hiếm và nhỏ bé so với các loại siêu tân tinh khác, nhưng chúng được cho là có đóng góp đáng kể vào việc tạo ra calci trong Vũ trụ.^[12]

Danh sách

Siêu tân tinh	Ngày	Vị trí	Dịch chuyển đỏ	Thiên hà chủ	Khối lượng phóng	Nguồn
SN 2019bkc	tháng 3 năm 2019		00209±00003	không xác định	03±01 M☉	[13]
SN 2005E	tháng 1 năm 2005		2694±18 km/s	NGC 1032	0.275 M☉	[14]

Tham khảo

1. “IAUC 8159: 2003gh; 2001co, 2003H, 2003dg,, 2003dr”. www.cbat.eps.harvard.edu. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2017.
2. ^ Perets, H. B.; Gal-Yam, A.; Mazzali, P. A.; Arnett, D.; Kagan, D.; Filippenko, A. V.; Li, W.; Arcavi, I.; Cenko, S. B. (20 tháng 5 năm 2010). “A faint type of supernova from a white dwarf with a helium-rich companion”. Nature (bằng tiếng Anh). 465 (7296): 322–325. arXiv:0906.2003. Bibcode:2010Natur.465..322P. doi:10.1038/nature09056. ISSN 0028-0836. PMID 20485429.
3. Brown, Eryn (19 tháng 5 năm 2010). “Supernova is rich in calcium”. Los Angeles Times (bằng tiếng Anh). ISSN 0458-3035. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2017.
4. Kasliwal, Mansi M.; Kulkarni, S. R.; Gal-Yam, Avishay; Nugent, Peter E.; Sullivan, Mark; Bildsten, Lars; Ofer Yaron; Perets, Hagai B.; Arcavi, Iair (2012). “Calcium-rich Gap Transients in the Remote Outskirts of Galaxies”. The Astrophysical Journal (bằng tiếng Anh). 755 (2): 161. arXiv:1111.6109. Bibcode:2012ApJ...755..161K. doi:10.1088/0004-637X/755/2/161. ISSN 0004-637X.
5. Smartt, Stephen J. (2009). “Progenitors of Core-Collapse Supernovae”. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 47 (1): 63–106. arXiv:0908.0700. Bibcode:2009ARA&A..47...63S. doi:10.1146/annurev-astro-082708-101737.
6. Lyman, J. D.; Levan, A. J.; James, P. A.; Angus, C. R.; Church, R. P.; Davies, M. B.; Tanvir, N. R. (11 tháng 5 năm 2016). “Hubble Space Telescopeobservations of the host galaxies and environments of calcium-rich supernovae”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (bằng tiếng Anh). 458 (2): 1768–1777. arXiv:1602.08098. Bibcode:2016MNRAS.458.1768L. doi:10.1093/mnras/stw477. ISSN 0035-8711.
7. Lunnan, R.; Kasliwal, M. M.; Cao, Y.; Hangard, L.; Yaron, O.; Parrent, J. T.; McCully, C.; Gal-Yam, A.; Mulchaey, J. S. (2017). “Two New Calcium-rich Gap Transients in Group and Cluster Environments”. The Astrophysical Journal. 836 (1): 60. arXiv:1612.00454. Bibcode:2017ApJ...836...60L. doi:10.3847/1538-4357/836/1/60.
8. Lyman, J. D.; Levan, A. J.; Church, R. P.; Davies, M. B.; Tanvir, N. R. (1 tháng 11 năm 2014). “The progenitors of calcium-rich transients are not formed in situ”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 444 (3): 2157–2166. arXiv:1408.1424. Bibcode:2014MNRAS.444.2157L. doi:10.1093/mnras/stu1574. ISSN 0035-8711.
9. Parnell, Brid-Aine. “Lonely Supernovae May Have Been Kicked Out Of Their Galaxies”. Forbes. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2017.
10. Foley, Ryan J. (21 tháng 9 năm 2015). “Kinematics and host-galaxy properties suggest a nuclear origin for calcium-rich supernova progenitors”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 452 (3): 2463–2478. arXiv:1501.07607. Bibcode:2015MNRAS.452.2463F. doi:10.1093/mnras/stv789. ISSN 0035-8711.
11. “HubbleSite: News – NASA's Hubble Finds Supernovae in 'Wrong Place at Wrong Time'”. hubblesite.org. Truy cập ngày 10 tháng 8 năm 2017.
12. Mulchaey, John S.; Kasliwal, Mansi M.; Kollmeier, Juna A. (2014). “Calcium-rich Gap Transients: Solving the Calcium Conundrum in the Intracluster Medium”. The Astrophysical Journal Letters (bằng tiếng Anh). 780 (2): L34. arXiv:1401.7017. Bibcode:2014ApJ...780L..34M. doi:10.1088/2041-8205/780/2/L34. ISSN 2041-8205.
13. Prentice, S. J.; Maguire, K.; Flörs, A.; Taubenberger, S.; Inserra, C.; Frohmaier, C.; Chen, T. W.; Anderson, J. P.; Ashall, C.; Clark, P.; Fraser, M. (2020). “The rise and fall of an extraordinary Ca-rich transient – The discovery of ATLAS19dqr/SN 2019bkc”. Astronomy & Astrophysics. A186: 635. arXiv:1909.05567. Bibcode:2020A&A...635A.186P. doi:10.1051/0004-6361/201936515.
14. Perets, H. B.; Gal-Yam, A.; Mazzali, P. A.; Arnett, D.; Kagan, D.; Filippenko, A. V.; Li, W.; Arcavi, I.; Cenko, S. B.; Fox, D. B.; Leonard, D. C. (2010). “A faint type of supernova from a white dwarf with a helium-rich companion”. Nature. 465 (7296): 322–325. arXiv:0906.2003. Bibcode:2010Natur.465..322P. doi:10.1038/nature09056. PMID 20485429.

Liên kết ngoài

• Danh sách tất cả các siêu tân tinh loại giàu Ca đã biết Lưu trữ 2023-02-16 tại Wayback Machine tại The Open Supernova Catalog Lưu trữ 2016-03-03 tại Wayback Machine.