Till innehåll på sidan

An X-Ray View of Core-collapse Supernovae

Tid: Ti 2021-06-08 kl 13.00

Plats: Via Zoom, https://kth-se.zoom.us/j/67771793463 Physical presence requires special invitation., Stockholm (English)

Ämnesområde: Fysik, Atomär fysik, subatomär fysik och astrofysik

Respondent: MSc Dennis Alp , Partikel- och astropartikelfysik

Opponent: Jacco Vink, Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam, Amsterdam, Nederländerna

Handledare: Universitetslektor Josefin Larsson, Partikel- och astropartikelfysik

Exportera till kalender

Abstract

En kärnkollapssupernova (CCSN) är en astronomisk explosion som indikerar slutet av en massiv stjärnas liv. Från observationer är det tydligt att en stor andel av alla massiva stjärnor exploderar som supernovor (SN:or), men att förklara hur SN:or exploderar har kvarstått som en utmaning under flera decennier. En viktig del av pusslet är föregångarstjärnans egenskaper.

De bifogade artiklarna fokuserar på att jämföra teoretiska förutsägelser med observationer, primärt observationer av SN 1987A. Det är den närmsta observerade SN:an på över fyra århundraden, vilket möjliggör mer detaljerade studier än av någon annan SN. Artiklarna studerar olika aspekter av SN-fenomenet. Studierna är observationellt vitt skilda men adresserar alla frågor som är viktiga för vår förståelse av SN-processen.

Föregångarstjärnans egenskaper är avgörande för den efterföljande SN-explosionen. Paper III jämför modeller baserade på olika föregångarstjärnor med tidiga röntgen- och gamma-observationer av SN 1987A. Resultaten från studien begränsar föregångarstjärnans utveckling. I Paper IV söker vi SN chockutbrott (SBO:s), vilka är de första elektromagnetiska signalerna från CCSN:or. De upptäckta kandidaterna bär information om föregångarstjärnorna, testar SBO-teorin, och indikerar förekomsten av andra typer av röntgentransienter.

Själva SN-explosionsmekanismen är också kritisk för analysen i Paper III. Explosionsmodellerna som används i Paper III baseras på några av de senaste tre-dimensionella neutrinodrivna SN-modellerna. Resultaten ger ytterligare stöd för hypotesen att fördröjd neutrinoupphettning är tillräcklig för att explodera den överväldigande majoriteten av alla CCSN:or.

SN-rester ger också mycket information om SN-explosioner. Kvarlevorna av den centrala kärnan, det kompakta objektet, i SN 1987A har ännu inte blivit detekterad. Vi har undersökt hur ett kompakt objekt kan förbli dolt i ejektat i Paper I, med hjälp av en absorptionsmodell från Paper II. Den mest troliga förklaringen är att neutronstjärnan är passiv, stoftskymd, och bara har en termisk emissionskomponent. Paper V är ytterligare en studie av SN 1987A, men som specifikt fokuserar på röntgenemissionen som uppstår då ejektat interagerar med det cirkumstellära mediet (CSM:et). Röntgenstrålningen är primärt producerad av termiska processer i kollisionen mellan ejektat och CSM:et. Vi fann inget stöd för något bidrag från relativistiska partiklar eller en neutronstjärna.

Vår beskrivning av CCSN:or förbättras kontinuerligt men många frågor är ännu obesvarade. Framtida observationer kommer ge nya ledtrådar och de modeller vi har studerat kan användas för fortsatta analyser. Nästa generations röntgenteleskop kommer vara väldigt kraftfulla och en galaktisk SN, som skulle vara mycket värdefull för hela forskningsfältet, kan ske när som helst.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-294188