Supernova super-bercahaya

ledakan supernova paling terang

Supernova super-bercahaya (SLSNe) (Inggris: Superluminous supernova) adalah peristiwa langka ledakan supernova runtuh-inti (CCSNe) hingga 100 kali lebih terang dari supernova biasa, tidak ada konsensus tentang bagaimana ledakan bintang terang seperti itu diproduksi, tetapi menyumbang kurang dari 0,1 % dari semua supernova. SLSNe merupakan ledakan bintang yang berlangsung lebih lama, berbulan-bulan dari supernova normal yang hanya beberapa minggu.[1][2] Masih banyak yang tidak diketahui tentang kekuatan supernova super-bercahaya; mereka melepaskan lebih banyak energi daripada mekanisme standar apapun untuk menjelaskan Supernova,[3][4] tetapi menghasilkan pengamatan multi-panjang gelombang yang padat,[5] dan mungkin sumber luminositas utama mereka, yaitu peluruhan nuklir 56Ni, interaksi antara ejekta supernova dan media lingkungan padat, dan putaran bawah magnetar.[6]

Salah satu Supernova super-bercahaya yang diketahui SN 2006gy.

SLSNe dapat diklasifikasikan menjadi dua tipe, peristiwa miskin hidrogen SLSNE tipe I dan kaya hidrogen SLSNe tipe II.[7][8][9] Pengamatan sebelumnya supernova super-bercahaya menemukan bahwa mereka biasanya galaksi bermassa rendah atau katai, yang cenderung kurang kaya akan logam dibandingkan galaksi yang lebih masif untuk SLSNe miskim hidrogen.[10] SLSNe kaya hidrogen cenderung terbentuk di galaksi dengan pembentuk bintang yang beragam.[11]

MekanismeSunting

Belum diketahui asal muasal dan mekanisme singkat mengenai peristiwa ini. Selama dekade terakhir, teleskop di seluruh dunia telah menemukan beberapa ribu supernova, tetapi hanya 50 SLSNe.[12] SLSNe mungkin muncul dari nenek moyang masif, dengan beberapa peristiwa yang dikaitkan dengan bintang sangat masif (M > 40 M Matahari) dan memiliki radiasi energi 1051 dan 1044 meski masih diperdebatkan, dengan satu kelas model terutama membutuhkan energi rotasi besar, atau mungkin mungkin disebabkan oleh ketidakstabilan pasangan (hilangnya tekanan foton karena produksi partikel-antipartikel).[13][14] Galaksi inang SLSNe di alam semesta terdekat cenderung memiliki konsentrasi massa logam dan submatahari yang rendah.[9]

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bintang dengan tingkat logam rendah mempertahankan persentase yang lebih besar dari massa aslinya dengan mereka berhenti menghasilkan fusi bintang. Jadi, mereka lebih besar ketika akhirnya runtuh dan meledak.[15] Beberapa usulan lainnya, termasuk konversi energi runtuh-inti yang efisien melalui interaksi lingkungan yang padat (CSI), energi dari mesin pusat dan magnetar yang berputar ke bawah (spin down) (yaitu, bintang neutron yang bermagnet kuat), pertambahan mundur ke lubang hitam, atau sejumlah besar Ni56. Saat ini, bukti mendukung bahwa SLSNe adalah CCSNe, dan secara dominan didukung oleh CSI atau magnetar yang berpitar ke bawah.[2]

PengamatanSunting

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang apa yang mendorong ledakan luar biasa ini, para ilmuwan berfokus bada SN 2006gy, salah satu supernova super-bercahaya pertama yang diketahui. SN 2006gy terjadi di galaksi 240 juta tahun cahaya dan merupakan supernova paling terang dan paling energik yang pernah dicatat ketika ditemukan, pada tahun 2006.[4] Pada 2015, para ilmuwan menemukan supernova yang mungkin paling energi yang pernah tercatat, dikenal sebagai ASASSN-15lh (SN 2015L) dan merupakan karakteristik supernova super-bercahaya miskin hidrogen yang mirip DES14X3taz, salah satu supernova super-bercahaya tipe I.[8][16] Dan pada tahun yang sama, SLSNe yang mungkin merupakan supernova terjauh secara spektroskopi dengan kecerahan 3 kali galaksi Bima Sakti, berjarak sekitar 10 miliar tahun cahaya (meledak sekitar 3,5 miliar tahun setelah big bang), yang dikenal sebagai DES15E2mlf.[10][17]

Pengamatan lain yang mungkin merupakan SLSNe adalah SN 2018hti yang terjadi pada tahun 2018 di galaksi miskin logam, dan mungkin disebabkan oleh bintang masif 25 - 40 massa matahari atau sistem biner.[18]

ReferensiSunting

  1. ^ Inserra, C.; Bulla, M.; Sim, S. A.; Smartt, S. J. (2016-10). "SPECTROPOLARIMETRY OF SUPERLUMINOUS SUPERNOVAE: INSIGHT INTO THEIR GEOMETRY". The Astrophysical Journal (dalam bahasa Inggris). 831 (1): 79. doi:10.3847/0004-637X/831/1/79. ISSN 0004-637X. 
  2. ^ a b "SN 2008es: Strong Interacting Hydrogen-rich Superluminous Supernova". STScI.edu (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-10-03. 
  3. ^ "Astrophysicists One Step Closer to Unlocking Mystery of Superluminous Supernovae | Astronomy | Sci-News.com". Breaking Science News | Sci-News.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-07-31. 
  4. ^ a b January 2020, Charles Q. Choi 23. "The mystery behind a superbright supernova may just have been solved". Space.com (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-07-31. 
  5. ^ Anderson, J. P.; Pessi, P. J.; Dessart, L.; Inserra, C.; Hiramatsu, D.; Taggart, K.; Smartt, S. J.; Leloudas, G.; Chen, T.-W. (2018-12-01). "A nearby super-luminous supernova with a long pre-maximum & "plateau" and strong C II features". Astronomy & Astrophysics (dalam bahasa Inggris). 620: A67. doi:10.1051/0004-6361/201833725. ISSN 0004-6361. 
  6. ^ Moriya, Takashi J.; Sorokina, Elena I.; Chevalier, Roger A. (2018-03). "Superluminous Supernovae". Space Science Reviews (dalam bahasa Inggris). 214 (2): 59. doi:10.1007/s11214-018-0493-6. ISSN 0038-6308. 
  7. ^ Arcavi, Iair; Wolf, William M.; Howell, D. Andrew; Bildsten, Lars; Leloudas, Giorgos; Hardin, Delphine; Prajs, Szymon; Perley, Daniel A.; Svirski, Gilad (2016-02). "RAPIDLY RISING TRANSIENTS IN THE SUPERNOVA—SUPERLUMINOUS SUPERNOVA GAP". The Astrophysical Journal (dalam bahasa Inggris). 819 (1): 35. doi:10.3847/0004-637X/819/1/35. ISSN 0004-637X. 
  8. ^ a b Dong, S.; Shappee, B. J.; Prieto, J. L.; Jha, S. W.; Stanek, K. Z.; Holoien, T. W.- S.; Kochanek, C. S.; Thompson, T. A.; Morrell, N. (2016-01-15). "ASASSN-15lh: A highly super-luminous supernova". Science (dalam bahasa Inggris). 351 (6270): 257–260. doi:10.1126/science.aac9613. ISSN 0036-8075. 
  9. ^ a b Gal-Yam, Avishay (2019-08-18). "The Most Luminous Supernovae". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 57 (1): 305–333. doi:10.1146/annurev-astro-081817-051819. ISSN 0066-4146. 
  10. ^ a b "Possible superluminous supernova becomes object of intense study". Physics Today. 2015. doi:10.1063/pt.5.029031. ISSN 1945-0699. 
  11. ^ Schulze, S.; Krühler, T.; Leloudas, G.; Gorosabel, J.; Mehner, A.; Buchner, J.; Kim, S.; Ibar, E.; Amorín, R. (2018-01-01). "Cosmic evolution and metal aversion in superluminous supernova host galaxies". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (dalam bahasa Inggris). 473 (1): 1258–1285. doi:10.1093/mnras/stx2352. ISSN 0035-8711. 
  12. ^ Fermi National Accelerator Laboratory. United States. Department of Energy. High Energy Physics Division. United States. Department of Energy. Office of Scientific and Technical Information. (2015). DES13S2cmm : the First Superluminous Supernova from the Dark Energy Survey. United States. Dept. of Energy. High Energy Physics Division. OCLC 925456669. 
  13. ^ Gal-Yam, A.; Mazzali, P.; Ofek, E. O.; Nugent, P. E.; Kulkarni, S. R.; Kasliwal, M. M.; Quimby, R. M.; Filippenko, A. V.; Cenko, S. B. (2009-12). "Supernova 2007bi as a pair-instability explosion". Nature. 462 (7273): 624–627. doi:10.1038/nature08579. ISSN 0028-0836. 
  14. ^ Kozyreva, A.; Blinnikov, S.; Langer, N.; Yoon, S.-C. (2014-05). "Observational properties of low-redshift pair instability supernovae". Astronomy & Astrophysics. 565: A70. doi:10.1051/0004-6361/201423447. ISSN 0004-6361. 
  15. ^ Lovett, Richard (2016-11-17). "Radio burst hits Earth from a billion light-years away". Science. doi:10.1126/science.aal0396. ISSN 0036-8075. 
  16. ^ United States. Department of Energy. Office of Science. United States. Department of Energy. Office of Scientific and Technical Information. (2016). DES14X3taz : a Type I superluminous supernova showing a luminous, rapidly cooling initial pre-peak bump. United States. Dept. of Energy. Office of Science. OCLC 982480677. 
  17. ^ Pan, Y.-C.; Foley, R. J.; Smith, M.; Galbany, L.; D'Andrea, C. B.; González-Gaitán, S.; Jarvis, M. J.; Kessler, R.; Kovacs, E. (2017-05). "DES15E2mlf: a spectroscopically confirmed superluminous supernova that exploded 3.5 Gyr after the big bang". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 470 (4): 4241–4250. doi:10.1093/mnras/stx1467. ISSN 1365-2966. 
  18. ^ Lin, W. L.; Wang, X. F.; Li, W. X.; Zhang, J. J.; Mo, J.; Sai, H. N.; Zhang, X. H.; Filippenko, A. V.; Zheng, W. K. (2020-09-01). "SN 2018hti: a nearby superluminous supernova discovered in a metal-poor galaxy". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (dalam bahasa Inggris). 497 (1): 318–335. doi:10.1093/mnras/staa1918. ISSN 0035-8711.