Astronomowie cofnęli się w czasie do 1572 by badać supernową Tycho Brahe

Astronomowie cofnęli się w czasie do 1572 by badać supernową Tycho Brahe

03.12.2008

Kiedy ktoś spogląda w niebo nocą, zauważa gwiazdy, planety i mgławice zanurzone w morzu ciemności. Ruchy planet i sezonowa kolejność konstelacji wydają się niezmienne od tysiącleci. Jednak co by się stało gdyby pewnej nocy na niebie pojawiła się gwiazda jaśniejsza niż wszystkie pozostałe. Czy zauważono by ją, gdyby działo się to w XVI wieku?

 

            Jest nam dana możliwość ponownego przeżycia ważnego historycznie wydarzenia i ujrzenia go takim, jakim widział je Tycho Brahe setki lat temu     

  Dr Tomonori Usuda

Kilka miesięcy temu astronomowie wykorzystujący teleskop Subaru cofnęli się w czasie i ujrzeli światło „nowej gwiazdy”, którą po raz pierwszy, 11 listopada 1572 roku, ujrzał Tycho Brahe. To co Brahe zaobserwował jako nowa, jasna gwiazda w konstelacji Kasjopei jaśniejsza od Wenus było rzadkim wydarzeniem określanym jako supernowa. W czasie eksplozji supernowej – zjawiska oznajmującego śmierć gwiazdy – ta ostatnia wysyła w kosmos niezwykłą ilość energii. Tycho Brahe badał jasność i barwę nowej gwiazdy aż do marca 1573 roku kiedy przestała być widoczna dla obserwatorów. Pozostałości tego niezwykle istotnego dla rozwoju nauki wydarzenia są obserwowane i znane jako pozostałość po supernowej Tycho.

Międzynarodowy zespół astronomów wykorzystujący teleskop Subaru zakończył niedawno badania, których przedmiotem były echa świetlne supernowej Tycho. Badania te miały na celu określenie źródła i dokładnego typu supernowej oraz odniesienie tych wyników do obserwowanych obecnie szczątków. Echo świetlne to w światło, które powstało w trakcie wybuchu supernowej i odbija się od cząstek pyłu międzygwiezdnego docierając do Ziemi ze znacznym opóźnieniem – w tym wypadku 436 lat po tym, jak do oczu XVI wiecznych obserwatorów dotarło oryginalne światło umierającej gwiazdy. Ten sam zespół, wykorzystując podobne metody odkrył źródło pozostałości po supernowej Cas A w 2007 roku. Kierujący projektem astronom zespołu Subaru, Dr Tomonori Usuda mówi: -„wykorzystując echa świetlne w pozostałościach po supernowej ma w sobie coś z podróży w czasie – w tym sensie, że umożliwia nam cofnięcie się w czasie setki lat, by obserwować pierwsze światło wybuchu supernowej. Jest nam dana możliwość ponownego przeżycia ważnego historycznie wydarzenia i ujrzenia go takim, jakim widział je Tycho Brahe setki lat temu. Co ważniejsze, mamy możliwość zobaczenia jak zachowuje się od samego początku supernowa wewnątrz naszej Galaktyki.”

24 września 2008 roku, wykorzystując kamerę i spektrograf specjalnie zaprojektowane do badania słabych obiektów (FOCAS – Faint Object Camera and Spectrograph) zainstalowaną na teleskopie Subaru echa świetlne zostały rozdzielone na sygnatury atomów obecnych gdy supernowa 1572 wybuchła dostarczając kompletnych informacji na temat natury pierwotnego wybuchu. Wyniki pokazały wyraźne widmo absorbcyjne zjonizowanego krzemu i brak pasma emisji wodoru H-α. Wyniki te są typowe dla supernowej typu Ia obserwowanej w maksimum jasności.

Podczas badań astronomowie przetestowali teorie dotyczące mechanizmu wybuchu jak również natury umierającej gwiazdy. Dla supernowych typu Ia typowym przodkiem jest biały karzeł znajdujący się w ciasnym układzie podwójnym. Podczas gdy gaz z gwiazdy towarzyszącej przepływa i akumuluje się na białym karle, ten poddawany jest coraz wyższym ciśnieniom aż do momentu, gdy ciśnienie to inicjuje reakcję łańcuchową prowadzącą do kataklizmicznego wybuchu w postaci supernowej. Jednakże, ze względu że w ostatnim czasie zaobserwowano rozrzut jasności supernowych typu Ia mechanizm prowadzący do eksplozji stał się ponownie tematem dyskusji. Aby wyjaśnić różnorodność wybuchów supernowych typu Ia zespół teleskopu Subaru przebadał szczegółowo mechanizm wybuchu supernowej 1527.

To co odkryto w przypadku supernowej Brahe to dane wskazujące na asferyczną lub asymetryczną eksplozję, co z kolei narzuca nowe ograniczenia modelom badanym w przyszłych teoriach. Dodatkowo, porównanie danych z bazą informacji o supernowych typu Ia obserwowanych w innych galaktykach wskazuje, że badane wydarzenie należy do klasy obejmującej większość supernowych typu Ia – normalnej supernowej Ia, co jednocześnie umożliwiło precyzyjne sklasyfikowanie obiektu obserwowanego przez Tycho Brahe. Odkrycie jest tym bardziej ważne, że supernowe typu Ia są uważane za główne źródło ciężkich pierwiastków istniejących we Wszechświecie – a jednocześnie odgrywają ważną rolę jako kosmologiczne znaczniki odległości – tzw. świece standardowe – ponieważ ich jasność jest identyczna niezależnie od miejsca gdzie występują.

Badania obserwacyjne wykonane za pomocą teleskopu Subaru pokazują jak echa świetlne mogą być wykorzystane w badaniach spektroskopowych wybuchów supernowych, które miały miejsce setki lat temu. Echa te, obserwowane pod różnym kątem od źródła umożliwiły zespołowi zbadanie supernowej w trzech wymiarach przestrzennych. Ten przestrzenny aspekt wyników pozwoli w przyszłości lepiej poznać mechanizmy wybuchu supernowej oparte na ich strukturze przestrzennej, co do tej pory nie było możliwe przy badaniu tych wydarzeń następujących poza Drogą Mleczną.

Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie Nature.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

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