Supernovien esiintymisrunsaudet läheisessä maailmankaikkeudessa
Ollila, Tuomas (2024-04-11)
Supernovien esiintymisrunsaudet läheisessä maailmankaikkeudessa
(11.04.2024)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024041618494
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024041618494
Tiivistelmä
Tämän Luk--tutkielman aiheena on luhistumissupernovien esiintymisrunsaudet läheisessä maailmankaikkeudessa. Luhistumissupernovat ovat massiivisten tähtien ($M \geq 8M_{\odot}$) räjähdyksiä niiden elinkaaren loppuvaiheessa. Läheinen maailmankaikkeus käsittää tässä tapauksessa luhistumissupernovat, joiden etäisyys on korkeintaan 15 Megaparsekia. Tässä tutkielmassa on laskettu luhistumissupernovien esiintymisrunsaudet, pohdittu laskelmiin liittyviä virhelähteitä sekä vertailtu olemassa olevaan tutkimustietoon.
Esiintymisrunsauksien laskemista varten on eri katalogeista kerätty vuosina 2000--2019 löydetyistä luhistumissupernovista 69 supernovan otos. Otoksessa on havaittavissa luhistumissupernovien esiintymisrunsauden olevan selvästi suurempi alle 6 Mpc:n etäisyydellä, Kun alle 6 Mpc:n etäisyydellä oleva luhistumissupernovat jätettiin pois laskuista, määrä ei muuttunut enää merkittävästi 10 Mpc:stä eteenpäin. Lisäksi otoksessa ei havaittu kirkkauden etäisyysriippuvuutta.
Lopulliseksi esiintymisrunsaudeksi on välillä 6 Mpc -- 15 Mpc saatu $R_{CC} = 1,9$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3} \pm 0,3$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3}$. Tästä laskettiin Salpeterin alkueperäisen massan jakauman avulla tähtien syntynopeus läheisessä maailmankaikkeudessa $\psi = 0,027$ $M_{\odot}$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3} \pm 0,009 \: M_{\odot}$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3}$. Molemmat olivat virheiden puitteissa yhtäpitäviä olemassaolevan tutkimustiedon kanssa.
Tässä tutkielmassa on laskuihin on otettu huomioon vain otoksen koosta johtuva statistinen virhe, joka seuraa Poissonin jakaumaa. Käytännössä supernovien esiintymisrunsauslaskelmissa supernovia jää havaitsematta, koska osa niistä on luonnostaan himmeitä, ja osa sijaitsevee galakseissa ja suunnissa, joissa havaintoihin käytetyillä aallonpituuksilla on voimakas ekstinktio.
Esiintymisrunsauksien laskemista varten on eri katalogeista kerätty vuosina 2000--2019 löydetyistä luhistumissupernovista 69 supernovan otos. Otoksessa on havaittavissa luhistumissupernovien esiintymisrunsauden olevan selvästi suurempi alle 6 Mpc:n etäisyydellä, Kun alle 6 Mpc:n etäisyydellä oleva luhistumissupernovat jätettiin pois laskuista, määrä ei muuttunut enää merkittävästi 10 Mpc:stä eteenpäin. Lisäksi otoksessa ei havaittu kirkkauden etäisyysriippuvuutta.
Lopulliseksi esiintymisrunsaudeksi on välillä 6 Mpc -- 15 Mpc saatu $R_{CC} = 1,9$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3} \pm 0,3$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3}$. Tästä laskettiin Salpeterin alkueperäisen massan jakauman avulla tähtien syntynopeus läheisessä maailmankaikkeudessa $\psi = 0,027$ $M_{\odot}$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3} \pm 0,009 \: M_{\odot}$ $10^{-4}$ v$^{-1}$ Mpc$^{-3}$. Molemmat olivat virheiden puitteissa yhtäpitäviä olemassaolevan tutkimustiedon kanssa.
Tässä tutkielmassa on laskuihin on otettu huomioon vain otoksen koosta johtuva statistinen virhe, joka seuraa Poissonin jakaumaa. Käytännössä supernovien esiintymisrunsauslaskelmissa supernovia jää havaitsematta, koska osa niistä on luonnostaan himmeitä, ja osa sijaitsevee galakseissa ja suunnissa, joissa havaintoihin käytetyillä aallonpituuksilla on voimakas ekstinktio.