Echa w podczerwieni umożliwiają teleskopowi NASA Spitzer obejrzenie dawnej supernowej

Echa w podczerwieni umożliwiają teleskopowi NASA Spitzer obejrzenie dawnej supernowej

01.10.2008


Gorące obszary otaczające rozerwane szczątki supernowej odbijają światło powstałe w momencie dawnego wybuchu. Zespół
naukowców wykorzystujących do badań teleskop NASA Spitzer twierdzą, że źródłem tego echa jest promieniowanie wygenerowane
przez falę uderzeniową supernowej Cassiopeia A (Cas A), która eksplodowała około 11 tysięcy lat temu. Eli Dwek z Centrum
Lotów Kosmicznych NASA Goddard w Greenbelt wraz z Richardem Arendtem z Uniwersytetu stanu Maryland w Baltimore opublikowali
wyniki w The Astrophysical Journal.


Widzimy impuls początkowy supernowej

Eli Dwek

„Widzimy pierwszy błysk supernowej” – mówi Dwek. Już wcześniej inni badacze odkryli gorące obszary w otoczeniu pozostałości
po supernowej Cas A oraz zasugerowali ich znaczenie jako obić światła pochodzącego z oryginalnej eksplozji. Dwek i Arendt
wykorzystali dane teleskopu Spitzer by zbadać gorący pył oraz dokładnie określić źródła odbić.

Trzy węzły krzemowego pyłu w badanym obszarze ma temperatury w zakresie od -123 do -173° C. Choć w naszym otoczeniu takie
temperatury zdają się niezwykle niskie, to w porównaniu do typowych temperatur pyłu międzygwiezdnego są bardzo wysokie. Naukowcy
wykazali, że jedynym mechanizmem, który mógł rozgrzać ziarna pyłu do tak wysokiej temperatury jest bardzo intensywny
i krótki puls promieniowania ultrafioletowego i rentgenowskiego, które poprzedziły śmierć gwiazdy. Błysk był sto miliardów
razy intensywniejszy od Słońca, jednak trwał około jednego dnia.

„Udało się im zidentyfikować konkretne wydarzenie zachodzące podczas śmierci gwiazdy odpowiedzialne za powstanie echa” – mówi
Miechael Werner, naukowiec pracujący w zespole teleskopu Spitzer w Laboratorium Napędu Rakietowego (NASA JPL) w Pasadena.

Światło wybuchu dotarło do Ziemi w XVII wieku – jednak nikt go wówczas nie zauważył. Obserwacje Spitzera dają astronomom
drugą szansę na badanie wybuchu supernowej w trakcie eksplozji. Choć sam wybuch nie został zarejestrowany jego pozostałości
w postaci gorącej chmury rozszerzających się szczątków gwiazdy pod nazwą Cas A są jednym z najdokładniej zbadanych pozostałości
po supernowej. Znajdują się one w odległości 11,000 lat w gwiazdozbiorze Kasjopei.

Kiedy masywnej gwieździe kończy się paliwo jej jądro zapada się do tworząc niezwykle gęsty obiekt – gwiazdę neutronową. Podczas
kolapsu następuje krótkotrwały moment, gdy obiekt ten sztywnieje a następnie rozszerza się – tworząc potworną falę
uderzeniową rozrywającą zewnętrzne warstwy gwiazdy. Opuszczająca gwiazdę fala uderzeniowa wytwarza wysoce energetyczny
błysk poprzedzający pojaśnienie gwiazdy w świetle widzialnym.

Dowody na istnienie błysk związanego z uwalnianiem fali uderzeniowej były obserwowane w komputerowych
symulacjach aż do 9 stycznia 2008 roku kiedy teleskop orbitalny NASA Swift zarejestrował trwający pięć minut impuls
rentgenowski pochodzący z galaktyki NGC 2770. Kilka dni później w galaktyce tej pojawiła się supernowa – SN 2008D.
Podczerwone echa z Cas A powstają w chmurze pyłu oddalonej 160 lat świetlnych od szczątków gwiazdy. Początkowy
impuls promieniowania, poruszając się z prędkością światła zderza się tam z obłokami pyłu i rozgrzewa je. Pył emituje
następnie energię w zakresie promieniowania podczerwonego. Ponieważ 160 lat zajęło impulsowi dotarcie do obłoku, a następne
160 lat musiało dodatkowo pokonać promieniowanie podczerwone powstało echo opóźnione o 320 lat w stosunku do właściwej
eksplozji. Naukowcy zamierzają szczegółowo zbadać echo tak by odtworzyć szczegóły wybuchu, informacje o gwieździe i jej
otoczeniu.

Kiedy światło z supernowej dotarło do ziemi pod koniec XVII wieku nikt go nie zauważył z wyjątkiem, być może, angielskiego
astronoma Johna Flamsteeda, który 16 sierpnia 1680 roku zanotował, że na współrzędnych Cas A znajduje się słaba, widoczna gołym
okiem gwiazda. Obecnie w tym rejonie nie ma gwiazdy widocznej gołym okiem.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *