ASASSN-15lh - ASASSN-15lh

Koordinaten : Himmelskarte 22 h 2 m 15,45 s , −61° 39′ 34,64″

ASASSN-15lh
Asassn15lh.png
Künstlerische Darstellung der ASASSN-15lh-Supernova
SLSNe (Typ Ic), SNSLSN-I Bearbeiten Sie dies auf Wikidata
Rektaszension 22 h 2 m 15,45 s
Deklination −61° 39′ 34,64″
Entfernung 1.171 Megaparsec
3,82 Gigalichtjahre
Rotverschiebung 0,2326 Bearbeiten Sie dies auf Wikidata
Gastgeber APMUKS(BJ) B215839.70−615403.9
Peak scheinbare Helligkeit 16.9
Andere Bezeichnungen SN 2015L
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ASASSN-15lh ( Supernova-Bezeichnung SN 2015L ) ist ein extrem leuchtender astronomischer Transient, der von der All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) mit dem Auftreten eines superluminösen Supernova- Ereignisses entdeckt wurde. Es wurde erstmals am 14. Juni 2015 in einer lichtschwachen Galaxie im südlichen Sternbild Indus entdeckt und war das hellste Supernova-ähnliche Objekt, das jemals beobachtet wurde. Auf seinem Höhepunkt war ASASSN-15lh 570 Milliarden Mal heller als die Sonne und 20 Mal heller als das kombinierte Licht der Milchstraße . Die emittierte Energie wurde von PS1-10adi überschritten .

Die Natur von ASASSN-15lh ist umstritten. Die beliebtesten Erklärungen sind, dass es sich um die leuchtstärkste Supernova vom Typ I (Hypernova) handelt, die jemals beobachtet wurde, oder um ein Gezeitenunterbrechungsereignis um ein supermassereiches Schwarzes Loch . Andere Hypothesen umfassen: Gravitationslinseneffekt; eine Quarknova in einem Wolf-Rayet-Stern ; oder ein schneller Magnetar- Spindown.

Entdeckung

Eine mögliche Supernova wurde erstmals während einer Beobachtung im Juni 2015 durch die 14-cm-Zwillingsteleskope von ASAS-SN in Chile bemerkt; das Team gab ihm die Bezeichnung ASASSN-15lh. Es erschien als vorübergehender Lichtpunkt auf einem Bild und wurde durch zusätzliche Beobachtungen von anderen Teleskopen bestätigt. Das Spektrum von ASASSN-15lh wurde vom 2,5-Meter- du-Pont-Teleskop in Chile bereitgestellt . Das Southern African Large Telescope wurde verwendet, um die Rotverschiebung und damit die Entfernung und Leuchtkraft zu bestimmen . Auch das Weltraumteleskop Swift steuerte Beobachtungen bei. Am 24. Juli erhielt die Veranstaltung vom Central Bureau of Astronomical Telegrams offiziell die Supernova-Bezeichnung SN 2015L .

Später wurde festgestellt, dass bereits am 8. Mai 2015 andere Bilder von ASASSN-15lh gemacht wurden. Zu diesem Zeitpunkt betrug die visuelle Helligkeit 17,4. Ab dem 8. Mai hellte sich die mögliche Supernova auf, bis sie am 5. Juni eine Spitzenhelligkeit von 16,9 erreichte. Bis September war die Helligkeit auf eine Helligkeit von 18,2 gesunken. Es gab eine ungewöhnliche "Wiederaufhellung" von bis zu 1,75 Magnituden bei blauen und ultravioletten Wellenlängen, die etwa 90 Tage nach dem Maximum begann. Dies fiel mit einem 120 Tage anhaltenden Plateau der bolometrischen Leuchtkraft zusammen.

Eigenschaften

Basierend auf seiner Rotverschiebung und Position, die auf den Kern einer großen Galaxie projiziert wird, wird die Entfernung von ASASSN-15lh mit 1.171 Mpc in einer großen leuchtenden Galaxie berechnet.

An seiner Spitze der absoluten Größe von ASASSN-15lh in der Größenordnung AB System u Band war -23,5. Ihre bolometrische Leuchtkraft ist doppelt so hoch wie die der bisher hellsten superluminösen Supernova vom Typ I, iPTF13ajg . Am hellsten war sie ungefähr 50-mal leuchtender als die gesamte Milchstraße , mit einem Energiefluss, der 570 Milliarden Mal größer ist als der der Sonne . Die in den ersten 50 Tagen abgestrahlte Gesamtenergie wurde überschritten1,1 × 10 45 Joule . Nach Krzysztof Stanek von der Ohio State University , einer der wichtigsten Ermittler bei ASAS-SN : „Wenn es in unserer eigenen Galaxie, wäre es leuchten heller als der Vollmond, es würde keine Nacht sein, und es wäre leicht während gesehen werden der Tag."

Das Spektrum von ASASSN-15lh war relativ unauffällig, ohne Wasserstoff- oder Heliumlinien , aber zwei sehr breite Absorptionsbanden. Ionisierte Magnesiumabsorptionsdupletts wurden nachgewiesen und verwendet, um die Rotverschiebung bei 0,2326 zu bestätigen .

Die Temperatur von ASASSN-15lh betrug zum Zeitpunkt der maximalen Leuchtkraft 20.000 K, obwohl es zu Beginn des Ausbruchs heißer war. 50 Tage nach dem Peak war die Temperatur auf 11.000 K gesunken und blieb dann relativ konstant. Der Radius von ASASSN-15lh bei Spitzenhelligkeit betrug über 70.000  R ☉ .

Wirtsgalaxie

Die Wirtsgalaxie für ASASSN-15lh ist APMUKS(BJ) B215839.70−615403.9, viel größer und leuchtender als die Milchstraße. Die Wirtsgalaxie hat eine visuelle Helligkeit von 18,5 und ist rot mit einer geringen Sternentstehungsrate. Sie behielt eine konstante Helligkeit bei, bis die Supernova aufleuchtete. Die stärksten Teile des Spektrums der Galaxie haben Wellenlängen um 1 µm im nahen Infrarot.

Vorgeschlagene Mechanismen

Der genaue Mechanismus, der der sehr großen ASASSN-15lh-Explosion zugrunde liegt, ist noch unbekannt, wobei Spekulationen von der Anwesenheit sehr großer Mengen zerfallenden Nickel-56 bis hin zu den verstärkenden Effekten eines Magnetars reichen . Seine ungewöhnliche Lage in einer relativ ruhenden Galaxie könnte Wissenschaftlern Hinweise geben, um ähnliche Ereignisse zu entdecken und zu beobachten.

Superleuchtende Supernova

Die ursprüngliche Hypothese war, dass ASASSN-15lh die extremste Superluminous Supernova (SLSNe) war, die bisher gesehen wurde, aber sie wurde in mehrfacher Hinsicht als ungewöhnlich erkannt. Das Spektrum stimmte nicht genau mit anderen Typ-I-SLSNe überein und frühere SLSNe wurden in relativ kleinen aktiven sternproduzierenden Galaxien entdeckt, nicht in den zentralen Regionen großer Galaxien. Die Lichtkurve mit zwei Spitzen wird von einem SLSN nicht erwartet und die Gesamtenergieabgabe nähert sich den theoretischen Grenzen.

Das Fehlen von Wasserstoff- und Heliummerkmalen im Spektrum deutet auf eine Explosion hin, die von einem Objekt ausgeht, dem sowohl Wasserstoff als auch Helium fehlt, was auf einen stark gestrippten Stern wie einen massereichen Wolf-Rayet-Stern schließen würde . Die Energetik der Explosion würde einen massereichen Stern erfordern.

Magnetar

Ein Modell für ungewöhnlich leuchtende Supernovae beinhaltet die Umwandlung der Rotationsenergie eines sich schnell drehenden Neutronensterns in polare Jets, die das umgebende Material erhitzen. Auch hier überschreitet die von ASASSN-15lh erzeugte Energie die theoretischen Grenzen dieser Explosionsart und die detaillierten Eigenschaften sind mit einem Magnetarmodell schwer zu reproduzieren.

Quarknova

Eine ungewöhnliche Erklärung für ASASSN-15lh ist eine Quarknova innerhalb der Supernova-Explosion eines Wolf-Rayet-Sterns vom WO-Typ. Die Quarknova wird vom Neutronenstern-Überrest der Supernova produziert und tritt wenige Tage nach dem Kernkollaps des Wolf-Rayet-Sterns auf. Dies kann viele der ungewöhnlichen Merkmale des beobachteten Ereignisses reproduzieren, ist jedoch etwas spekulativ und wird nicht allgemein akzeptiert.

Gezeitenstörungsereignis (TDE)

Ein bekanntes Verfahren zur Erzeugung extrem großer Energiemengen ist die Gezeitenstörung von Objekten wie Sternen durch ein supermassereiches Schwarzes Loch. ASASSN-15lh trat im Kern einer großen passiven Galaxie auf, in der ein supermassereiches Schwarzes Loch wahrscheinlich ist. Ein Schwarzes Loch mit der in der Wirtsgalaxie von ASASSN-15lh erwarteten Masse würde normalerweise Sterne ohne sichtbares Aufflackern verschlucken. Die Bedingungen für die Erzeugung eines stark leuchtenden Flares von einem TDE um ein Schwarzes Loch mit der erwarteten Masse sind ungewöhnlich, aber ein sich schnell drehendes Schwarzes Kerr-Loch könnte einen Stern mit einer sonnenähnlichen Masse außerhalb des Ereignishorizonts stören und erzeugen eine heiße Akkretionsscheibe und einen leuchtenden Transienten. Es könnte auch für die Temperaturänderungen, die Wiederaufhellung und die ungewöhnliche spektrale Entwicklung verantwortlich sein. Das Fehlen von Wasserstoff- und/oder Heliumlinien in den Spektren von ASASSN-15lh stellt jedoch ein großes Problem für das TDE-Szenario dar.

Gravitationslinsen

Unerwartet helle sichtbare Objekte können durch Gravitationslinsenbildung von sehr weit entfernten Objekten durch extrem massereiche Objekte näher an der Erde erzeugt werden. Dies tritt jedoch normalerweise bei Objekten auf, die viel weiter entfernt sind als ASASSN-15lh, und es gibt keine Beobachtungen, die auf das Vorhandensein eines Galaxienhaufens hinweisen, der geeignet ist, einen Linseneffekt zu erzeugen.

Verweise

Weiterlesen

Externe Links