Ingrid Fadelli , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriRəssamın oksigen (O), neon (Ne) və maqneziumdan (Mg) ibarət super-asimptotik nəhəng budaq ulduzu (solda) və onun nüvəsi (sağda) haqqında təəssüratları. Super-asimptotik nəhəng budaqlı ulduz, nüvəsi elektronlar (e-) tərəfindən dəstəklənən təzyiq olan təxminən 8-10 günəş kütləsi aralığında olan ulduzların son vəziyyətidir. Nüvə kifayət qədər sıxlaşdıqda, neon və maqnezium elektronları yeməyə başlayır (elektron tutma reaksiyaları), nüvə təzyiqini azaldır və elektron tutma fövqəlnova partlayışına səbəb olur. Kredit: S. Wilkinson; Las Cumbres Rəsədxanası (lco.global/news/a-new-type-of-supernova-illuminates-an-old-mystery/)

Elektron tutma fövqəlnovaları (ECSNe) ilkin kütlələri Günəşdən təxminən 8-10 dəfə böyük olan ulduzlarda baş verən ulduz partlayışlarıdır. Bu ulduzlarda oksigen-neon-maqnezium nüvələri inkişaf edir, elektronlar neon və maqnezium nüvələri tərəfindən tutulduqda qeyri-sabit olur.

Nəticədə elektron təzyiqinin itirilməsi nüvənin dağılmasına səbəb olur, bu, fövqəlnova partlayışına və neytron ulduzunun əmələ gəlməsinə səbəb olur – əsasən neytronlardan ibarət olduqca sıx bir ulduz.

INFN-Pisa və Piza Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda asimmetrik qaranlıq maddə (ADM) adlanan hipotetik qaranlıq maddə növünün ECSN progenitor nüvələrinin dağılmasına və sonradan neytron ulduzlarının formalaşmasına necə təsir göstərə biləcəyinə dair yeni işıqlandırmaya yönəlmiş bir araşdırma apardılar .

Onların “Journal of High Energy Astrophysics” də dərc olunmuş məqaləsi ADM-nin bu astrofiziki prosesə mümkün töhfəsinin ilk öz-özünə ardıcıl ulduz strukturu modelini təqdim edir.

“JHEAP-da dərc olunmuş son məqaləmizdə bildirilən araşdırmanı həyata keçirmək üçün ilhamım bir ildən çox əvvəl, Hiramatsu və başqalarının 2021-ci ildə dərc olunmuş maraqlı bir araşdırması ilə rastlaşdığım zaman gəldi ” dedi.

“Müəlliflər öz işlərində göstərdilər ki, supernova 2018zd (SN2018zd) 1980-ci illərin əvvəllərində Yapon astrofiziki Ken’içi Nomoto və onun əməkdaşları tərəfindən təklif edilən yeni ulduz partlayışı növü olan ECSN-nin ilk inandırıcı müşahidə sübutunu təmsil edir”.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1761131656&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-exploring-dark-electron-capture-supernovae.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNTUiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1761131656128&bpp=1&bdt=374&idt=21&shv=r20251020&mjsv=m202510200101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1761131523%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1761131523%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1761131523%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=984365251420&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2171&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95374042%2C31095336&oid=2&pvsid=3825476918538797&tmod=559802039&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=164x742_l%7C164x742_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=210

Bombaci Hiramatsu və həmkarları tərəfindən 2021-ci il kağızı üzərində büdrəməzdən əvvəl, Piza Universitetində Fizika üzrə Magistr dərəcəsini tamamlayan Domenico Scordinonun işinə nəzarət edirdi. Tələbəsi ilə birlikdə o, fermionik ADM-nin neytron ulduzların struktur xüsusiyyətlərinə mümkün təsirlərini araşdırırdı.

“Kağızı oxuduqdan sonra mənə dərhal aydın oldu ki, ECSN progenitor ulduzunun degenerasiyaya uğramış oksigen, neon və maqnezium nüvəsində ( ¹⁶ O, ²⁰ Ne, ^{24 Mg) fermionik qaranlıq maddənin olması ECSN} prosesinə güclü təsir göstərə bilər, xüsusən də degenerasiyanın kritik kütlə dəyəri ilə bağlı . ²⁴ Mg nüvələr meydana gələ bilər” dedi Bombaci.

“Ən əsası, mən kütlələri bir günəş kütləsindən xeyli aşağı olan, yəni PSR J0453+1559 pulsarı ilə əlaqəli neytron ulduzu üçün indiyə qədər ölçülmüş ən kiçik kütlədən (M = 1,174 günəş kütləsi) aşağı olan neytron ulduzlarının əmələ gəlməsinin mümkünlüyünü gördüm.”

Tədqiqatçıların tədqiqatının əsas məqsədi qaranlıq maddənin ECSN progenitor nüvəsinin dağılmasına, sonrakı partlayışa və neytron ulduzunun doğulmasına təsirini araşdırmaq olub. Təhlillərində onlar adi maddəni və qaranlıq materiyanı yalnız qravitasiya təsirləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan bir-birinə nüfuz edən iki maye kimi qəbul etdilər.

“Bunun üçün biz ümumi relativistik iki maye formalizmindən istifadə etdik. Bu, iki maye komponentinin ortaq cazibə sahəsi altında birlikdə mövcud olduğu tarazlıq konfiqurasiyalarını təsvir etmək üçün standart kompakt ulduz quruluşu tənliklərini genişləndirir” dedi məqalənin həmmüəllifi Scordino.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

“Adi materiya üçün biz elektron tutma fizikasını ehtiva edən vəziyyət tənliklərindən (EOS) istifadə edərək neonla zəngin ağ cırtdanları (elektron tutma fövqəlnovalarının tipik törəmələri) modelləşdirdik. Qaranlıq maddə üçün onun soyuq, ideal, degenerasiyaya uğramış Fermi qazı kimi davrandığını güman etdik. kvant çox bədən yanaşmasından istifadə edir.”Üst paneldə iki anlıq görüntü göstərilir: (1) qaranlıq maddə nüvəsi (qara dairədə təmsil olunur) və (2) yaranan neytron ulduzunun qalığı olan elektron tutma fövqəlnovanı tetiklemek üçün həddi kütləyə çatan neon ağ cırtdan. Bu keçiddə həm baryon sayı (NB), həm də qaranlıq maddə (ND) məzmunu qorunur, heç bir material əlavə olunmur və itirilmir. Qeyd edək ki, adi maddə mayesi də qaranlıq maddənin nüvəsinin bölgəsini tutur, çünki iki maye yalnız cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və buna görə də bir yerdə mövcud ola və bir-birinə nüfuz edə bilər. (İki ulduzun ölçüləri miqyasda çəkilmir). Aşağı panel ilkin və son ulduz konfiqurasiyalarını (tire-nöqtəli xətt ilə birləşdirilən hər əyridə almaz simvolu) sabit və bərabər qaranlıq maddə fraksiyasında (eyni rəngli əyrilər) xəritəsi edir: sol qrafik ulduz kütləsi ilə adi maddə mayesinin mərkəzi sıxlığını, sağ qrafik isə kütlə-radius (adi maddə paylanması) əlaqələrini göstərir. Kredit: Vishal Parmar, Domenico Scordino və Ignazio Bombaci.

Bombaci, Scordino və onların həmkarı Vişal Parmar daha sonra fərqli qaranlıq maddə hissəcik kütlələrinə və fraksiyalarına baxaraq, ulduz struktur tənliklərini ədədi olaraq həll etdilər. Bu, onlara qaranlıq maddənin mövcudluğunun ECSN əcdadının ağ cırtdanabənzər nüvənin sıxlıq profilini necə dəyişəcəyi və onun dağılmasının baş verəcəyi həddi kütləyə necə təsir edəcəyi barədə proqnozlar verməyə imkan verdi.

“Bu yanaşma bizə ağ cırtdanların nəslini birbaşa onların neytron ulduz qalıqları ilə əlaqələndirməyə və qaranlıq maddənin partlayış enerjisini necə azalda biləcəyini və qeyri-adi dərəcədə aşağı kütləli neytron ulduzları yarada biləcəyini ölçməyə imkan verdi” dedi Scordino.

“Nəhayət, biz göstərdik ki, qaranlıq maddə ağ cırtdanlara bənzər nüvələri daha aşağı qravitasiya kütləsində çökdürərək, zəif partlayışlara səbəb olur və qeyri-adi dərəcədə aşağı kütləli neytron ulduzları əmələ gətirir.”

Bu son araşdırma ağ cırtdanların dağılmasında ADM-nin rolunu, ECSNe enerjisini və sonradan neytron ulduzlarının yaranmasında rolunu təsvir edən ilk ulduz strukturu ilə bağlı məlumatlı modeli təqdim edir. Bu model həm ECSNe prosesinə fokuslanan astrofizik tədqiqatlara, həm də potensial olaraq gələcək qaranlıq maddə axtarışlarına məlumat verə bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=3984658916&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1761131656&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-exploring-dark-electron-capture-supernovae.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC41NSJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNTUiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1761131656128&bpp=1&bdt=374&idt=24&shv=r20251020&mjsv=m202510200101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1761131523%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1761131523%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1761131523%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=984365251420&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=4254&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95374042%2C31095336&oid=2&pvsid=3825476918538797&tmod=559802039&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=164x742_l%7C164x742_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=210

“Adi maddəni və qaranlıq maddəni yalnız cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı təsir göstərən iki maye kimi nəzərdən keçirərək, biz göstərdik ki, hətta cüzi miqdarda qaranlıq maddə ağ cırtdan nüvələri əvvəllər düşünüldüyündən daha aşağı kütlələrdə çökməyə səbəb olacaq qədər sıxışdıra bilər” dedi məqalənin həmmüəllifi Parmar.

“Bu, adi modellər tərəfindən proqnozlaşdırılan standart kütlə diapazonundan xeyli aşağı, qeyri-adi yüngül neytron ulduzlarının əmələ gəlməsi üçün yeni yol açır.”

Ümumilikdə, komandanın modeli göstərir ki, çox aşağı enerjili fövqəlnovalar və ya gözlənilmədən yüngül neytron ulduzları ulduzların içərisində işləyən qaranlıq maddənin dolayı imzaları ola bilər. Sonrakı tədqiqatlar bu ehtimalı və onun qaranlıq maddə axtarışları üçün mümkün təsirlərini daha da araşdıra bilər.

“Daha geniş şəkildə, tədqiqatımız vurğulayır ki , ənənəvi olaraq yalnız nüvə və hissəciklər fizikası baxımından tədqiq edilən ulduz partlayışları qaranlıq maddənin xassələrini araşdırmaq üçün təbii laboratoriya rolunu oynaya bilər və bizə fizikanın ən böyük sirlərindən birinə yeni astrofiziki pəncərə verə bilər” dedi Parmar.

Bombaci, Scordino və Parmar indi son araşdırmalarına əsaslanaraq öz ulduz modellərini təkmilləşdirməyə çalışırlar. Məsələn, onlar daha real ağ cırtdan kompozisiyaları daxil etməyi və qaranlıq maddənin daha geniş spektrini nəzərdən keçirməyi planlaşdırırlar.

“Biz həmçinin müxtəlif miqdarda qaranlıq maddənin qeyri-adi zəif fövqəlnovalar və ya çox yüngül neytron ulduzları kimi müşahidə edilə bilən barmaq izlərini necə tərk edə biləcəyini araşdırmaq və bu proqnozları cari və gələcək müşahidələrlə müqayisə etmək istəyirik”, – müəlliflər əlavə ediblər.

“Uzun müddətdə biz teleskoplardan və qravitasiya dalğası detektorlarından əldə edilən məlumatlardan istifadə edərək, nəzəri işimizi multi-messenger astronomiya ilə daha sıx birləşdirməyə ümid edirik. Biz qaranlıq maddənin həqiqətən ulduzların həyat və ölümlərini formalaşdırıb-formalamadığını yoxlamaq üçün çalışırıq. Paralel olaraq, biz ECS-Neytron ulduzlarının yeni neytron ulduzlarını yarada biləcəyini araşdırmaq niyyətindəyik. aralıq sıxlıqlarda vəziyyət tənliyi.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Vishal Parmar və digərləri, Elektron tutma fövqəlnovayalarının tetiklenmesi: super-asimptotik nəhəng budaq ulduzlarının degenerasiya olunmuş ağ cırtdana bənzər nüvələrində qaranlıq maddənin təsiri, Yüksək Enerji Astrofizikası Jurnalı (2026). DOI: 10.1016/j.jheap.2025.100470 .

© 2025 Science X Network