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ASASSN-15lh

ASASSN-15lh(초신성 명칭 SN 2015L[2])은 2015년 초신성전천자동탐사(ASAS-SN)를 통해 인디언자리에서 발견된 초발광 초신성이다.[1] 여러 망원경과 함께[1] ASAS-SN 연구진에 의해 이루어진 이 발견은 카블리 천문학 및 천체물리학 연구소(중국, 피킹 대학)의 동수보가 주도하였으며, 2016년 1월 15일 사이언스에 공식적으로 투고되어 기술되었다.[3] ASASSN-15lh는 여태 관측된 것 중 가장 밝은 초신성이다. 가장 밝을 때 초신성의 밝기는 대략 우리 은하 전체 밝기의 50 배 이상 밝았으며,[4] 에너지 플럭스는 태양의 복사 플럭스보다 5,700억 배 컸다.[5][6] 최대 절대등급은 -23.5 등급으로, 2.2×1038 와트에 해당하였으며, 초신성 발생 후 50일간 방출된 에너지는 1.1×1045 줄을 넘어섰다.[3] 이 초신성은 적색편이 0.2326 지점, 즉 지구로부터 약 38억 광년 떨어져 있는, 별형성 활동이 침체되었으나 밝은 한 은하[3]에서 발생하였다.[6] ASAS-SN의 주요 연구원 중 한명인 오하이오 주립대학의 크지스토프 스타넥에 따르면, "이 초신성이 우리 은하에 있었다면, 초신성의 밝기는 보름달보다 더 밝게 빛나면서 밤이 없어지게 될 것이고, 낮에도 쉽게 보일 수 있었을 것"이라 하였다.[7]

ASASSN-15lh
관측 자료 (역기점 J2000)
초신성 형태극초신성
별자리인도인자리
적경22h 2m 15.45s[1]
적위-69° 39′ 34.64″[1]
발견일2015년 6월 14일 {{{iauc}}}
거리38억 광년
물리적 특성
색 (B-V)?
현저한 특징발견일 기준 관측사상 가장 밝은 초신성

발견

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2015년 6월 ASAS-SN의 칠레의 쌍둥이 14 cm 구경 망원경의 관측 기간 동안 한 초신성 후보가 처음으로 주목받았다. 연구진은 그 초신성에 ASASSN-15lh라는 명칭을 붙였다.[8] 초신성은 사진에서 일시적인 광점으로 보였으며, 다른 망원경에 의한 추가적인 관측을 통해 확인되었다.[8] ASSASN-15lh의 스펙트럼은 칠레의 2.5미터 듀 퐁 망원경을 통해 제공되었다.[8] 남아프리카 거대망원경이 초신성의 적색편이를 측정하는 데 사용되었으며, 따라서 거리와 광도를 측정할 수 있었다.[3] 스위프트 우주 망원경 또한 여러 관측에 기여를 하였다.[3] 2015년 7월 24일, 중앙 천문학 전보과(CBAT)로부터 이 사건은 공식적으로 초신성 명칭 SN 2015L을 부여 받았다.[2]

최대 밝기일 때, ASASSN-15lh는 예전에 관측된 것 중 가장 밝았던 초발광 초신성 iPTF13ajg의 두배나 밝았다.[9] 이후 다른 사진에서 2015년 5월 8일만큼 이른 시기에 초신성이 발생하였음이 확인되었다. 이 시기에 초신성의 겉보기등급은 17.4 등급이었다.[3] 5월 8일부터 초신성이 6월 5일까지 밝아지면서 최대 16.9 등급에 이르렀다. 이후 9월까지 밝기는 18.2 등급까지 떨어졌다.[3]

이전까지 초발광 초신성(SLSN)을 일으킬 만한 것으로 알려지지 않은 유형의, 크고 상대적으로 조용한 은하에 위치해 있는 ASASSN-15lh와 달리, 극초신성으로 알려진, 예전에 관측된 SLSN들은 상대적으로 작고 "바쁜"(활발한) 별형성 은하에서 발견되어 왔다.[10] 이러한 폭발은 일반적인 초신성보다 100 배에서 1,000 배 격렬하다.[4]

초신성에서 방출된 빛은 한 번 이온화된 산소(O II)와 마그네슘(Mg II) 때문에 발생한 약간 넓은 흡수선들을 보여주었다. 수소와 헬륨은 검출되지 않았다.[3]

제시된 기작

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ASASSN-15lh의 강력한 폭발에 대한 정확한 기작은 붕괴하는 초대량 니켈-56의 존재에서 마그네타의 증폭 효과에까지 이르는 추측과 함께, 아직까지 불명이다. 초신성의 상대적으로 조용한 은하에 있다는 특이한 위치성은 과학자들이 그와 유사한 사건을 발견하고 관측하는 데 단서를 줄 수도 있다.[10] 여러 제약으로 마그네타 모델이 관측 자료를 "간신히" 설명할 수 있으나,[8] 여전히"ASASSN-15lh의 전례 없는 수준의 밝기에 대한 가장 그럴듯한 설명"으로 여겨진다.[11] 마그네타 대신 거대한 별의 죽음에 의해 초신성이 발생한 것이라면, 천문학자들은 결국 "30 태양 질량 이상의 방사성 니켈의 점진적인 붕괴에 의해 발생하는, 희미해져 가는 잔광"을 탐지할 수 있어야 하는데,[8] 관측 자료는 초신성이 수소부족이며,[1][8] 예전에 관측된 수소부족 초발광 초신성 폭발을 통해 방사성 니켈-56에 의해 완전하게 설명될 수 없음을 시사한다.[1] 여전히 다른 과학자들은 이 초신성 폭발이 기묘 쿼크별의 탄생을 알리는 것이라고 주장해 왔다.[12] 이러한 초강력 초신성의 원동력에 대한 또다른 기작으로는 새로이 탄생한 블랙홀에서 방출되는 제트에 기반한 것이 있다.[13] 가능성이 없는 것으로 여겨지긴 하지만, 2016년 2월에 예정된 허블 우주 망원경의 관측이 초신성이 숙주 은하의 은하핵에 있어 그 밝기가 그곳에 위치한 초대질량 블랙홀과의 상호작용에 의한 것이라는 또다른 시나리오를 수면 위로 부상시킬 수도 있다.[11]

원형별

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ASASSN-15lh는 지구를 향해 청색광을 방출하였다.[1] ASASSN-15lh의 원형별은 무겁고 빠르게 회전하는 청색의 뜨거운 별으로,[11] 별이 폭발하기 얼마 전에 수소와 헬륨으로 이루어진 표면층을 방출한 것으로 보인다. 때문에 ASASSN-15lh에서 그러한 원소는 보이지 않는다.[11] 원형 별은 울프-레이에 별이었을 것이다.[11]

은하

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ASASSN-15lh의 숙주 은하는 APMUKS(BJ) B215839.70-615403.9이다.[3] 숙주 은하의 겉보기 등급은 18.5 등급으로, 색상은 적색이다. 은하는 초신성이 발생하기 전까지 일정한 밝기를 유지하였다. 은하의 스펙트럼 중 가장 강렬한 부분은 1 마이크로미터 파장의 근적외선 영역이다.[3]

각주

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  1. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 Monica Young (2015년 7월 12일). “The Most Luminous Supernova”. Sky & Telescope. 2016년 1월 16일에 확인함. 
  2. ↑ 가 나 S. Dong, B.J. Shappee, J.L. Prieto, S.W. Jha, K.Z. Stanek, T.W.-S. Holoien, C.S. Kochanek, T.A. Thompson, N. Morrell, I.B. Thompson, U. Basu, J.F. Beacom, D. Bersier, J. Brimacombe, J.S. Brown, P. Chen, E. Conseil, A.B. Danilet, E. Falco, D. Grupe, S. Kiyota, G. Masi, B. Nicholls, F. Olivares, G. Pignata, G. Pojmanski, G.V. Simonian, D.M. Szczygiel, P.R. Wozniak (2015년 7월 24일). Daniel W. E. Green, 편집. “SN 2015L”. 《Central Bureau Electronic Telegrams》 (Central Bureau for Astronomical Telegrams) 4120. Bibcode:2015CBET.4120....1D. 
  3. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 자 차 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.; Thompson, I. B.; 외. (2016년 1월 15일). “ASASSN-15lh: A highly super-luminous supernova”. 《Science》 351 (6270): 257–260. arXiv:1507.03010. Bibcode:2016Sci...351..257D. doi:10.1126/science.aac9613. 
  4. ↑ 가 나 Carnegie Institution for Science (2016년 1월 14일). “Most-luminous supernova ever discovered”. phys.org. 2016년 1월 15일에 확인함. 
  5. ↑ Cowen, Ron (2016년 1월 14일). “Brightest-ever supernova still baffles astronomers”. 《Nature》. doi:10.1038/nature.2016.19176. 
  6. ↑ 가 나 Bhanoo, Sindya N. (2016년 1월 15일). “Supernova Has Energy of Hundreds of Billions of Suns”. 《The New York Times》. 2016년 1월 16일에 확인함. 
  7. ↑ Boyle, Rebecca (2016년 1월 14일). “We've found the brightest ever supernova but can't explain it”. 《New Scientist》. 2016년 1월 15일에 확인함. 
  8. ↑ 가 나 다 라 마 바 Billings, Lee (2016년 1월 14일). “Found: The Most Powerful Supernova Ever Seen”. 《Scientific American》. 2016년 1월 16일에 확인함. 
  9. ↑ Young, Monica (2016년 1월 15일). “Brightest Supernova Baffles Astronomers”. 《Sky & Telescope》. 2016년 1월 16일에 확인함. 
  10. ↑ 가 나 Thomson, Jason (2016년 1월 14일). “Astronomers spot brightest supernova in history”. 《The Christian Science Monitor》. 2016년 1월 15일에 확인함. 
  11. ↑ 가 나 다 라 마 Smith-Strickland, Kiona (2016년 1월 14일). “Brightest supernova ever seen pushes theoretical models to the edge”. 《Astronomy》. 2016년 1월 17일에 확인함. 
  12. ↑ Dai, Zigao; Wang, S. Q.; Wang, J. S.; Wang, L. J.; Yu, Y. W. (2015년 8월 31일). “Most Luminous Supernova ASASSN-15lh: Signature of a Newborn Rapidly-Rotating Strange Quark Star”. arXiv:1508.07745. Bibcode:2015arXiv150807745D. 2016년 1월 18일에 확인함. 
  13. ↑ Gilkis, Avishai; Soker, Noam; Papish, Oded (2015년 11월 4일). “Explaining the most luminous supernovae with an inefficient jet-feedback mechanism”. arXiv:1511.01471. Bibcode:2015arXiv151101471G. 

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