Nowe zdjęcie z Teleskopu Kosmicznego Spitzera pokazuje, jak ewoluowała pozostałości supernowej Cassiopeia A w czasie. Najlżejsze pierwiastki, takie jak wodór, znajdowały się w najbardziej zewnętrznej skorupie, a najcięższe pierwiastki zatopione były w środku. Pociski eksplodującego materiału dość dobrze pasują do oryginalnych warstw gwiazdy, zanim zdetonuje się ona jako supernowa.
Astronomowie korzystający z kosmicznego teleskopu Spitzer na podczerwień NASA odkryli, że eksplodująca gwiazda o nazwie Cassiopeia A wysadziła w powietrze w dość uporządkowany sposób, zachowując wiele pierwotnych warstw przypominających cebulę.
„Spitzer zasadniczo znalazł kluczowe brakujące elementy układanki Cassiopeia A” - powiedziała Jessica Ennis z University of Minnesota, Minneapolis, główny autor artykułu, który ma się ukazać w numerze Astrophysical Journal z 20 listopada.
„Znaleźliśmy nowe fragmenty warstw„ cebuli ”, których wcześniej nie widziano”, powiedział dr Lawrence Rudnick, również z University of Minnesota, główny badacz badań. „To mówi nam, że eksplozja gwiazdy nie była wystarczająco chaotyczna, aby zmieszać jej pozostałości w jeden wielki stos papki”.
Cassiopeia A, lub w skrócie Cas A, to tak zwana pozostałość po supernowej. Oryginalna gwiazda, około 15 do 20 razy masywniejsza od naszego Słońca, zginęła w kataklizmicznej eksplozji „supernowej” stosunkowo niedawno w naszej własnej galaktyce Drogi Mlecznej. Jak wszystkie dojrzałe, masywne gwiazdy, gwiazda Cas A była niegdyś schludna i uporządkowana, składając się z koncentrycznych powłok zbudowanych z różnych elementów. Zewnętrzna skóra gwiazdy składała się z lżejszych pierwiastków, takich jak wodór; jego środkowe warstwy były wyłożone cięższymi elementami, takimi jak neon; a jego rdzeń był ułożony z najcięższymi elementami, takimi jak żelazo.
Do tej pory naukowcy nie byli do końca pewni, co stało się z gwiazdą Cas A, gdy została rozerwana. Jedną z możliwości jest to, że gwiazda eksplodowała mniej więcej równomiernie, wyrzucając warstwy w kolejności. Gdyby tak było, warstwy te powinny zostać zachowane w rozszerzających się śmieciach. Poprzednie obserwacje ujawniły fragmenty niektórych z tych warstw, ale istniały tajemnicze luki.
Spitzer był w stanie rozwiązać zagadkę. Okazuje się, że części gwiazdy Cas A nie zostały wystrzelone tak szybko jak inne, gdy gwiazda wybuchła. Wyobraź sobie, że cebula rozrywa się na kawałki z kilkoma warstwowymi kawałkami pękającymi i oddalającymi się, a inne kawałki z innej części cebuli strzelają z nieco wolniejszymi prędkościami.
„Teraz możemy lepiej zrekonstruować sposób wybuchu gwiazdy” - powiedział dr William Reach z NASA Spitzer Science Center, Pasadena, Kalifornia. „Wygląda na to, że większość oryginalnych warstw gwiazdy latała na zewnątrz w kolejności, ale z różnymi średnimi prędkościami w zależności od od czego zaczęli. ”
Jak Spitzer znalazł brakujące elementy układanki? Gdy warstwy gwiazdy wirują na zewnątrz, wbijają się jeden po drugim w falę uderzeniową z wybuchu i nagrzewają się. Materiał, który wcześniej uderzył w falę uderzeniową, miał więcej czasu na podgrzanie do temperatur, które promieniują promieniowaniem rentgenowskim i światłem widzialnym. Materiał, który właśnie uderza w falę uderzeniową, jest chłodniejszy i lśni światłem podczerwonym. W związku z tym poprzednie obserwacje promieni rentgenowskich i światła widzialnego zidentyfikowały gorący, głęboki materiał, który został szybko odrzucony, ale nie chłodniejsze brakujące fragmenty, które pozostały w tyle. Detektory podczerwieni Spitzera były w stanie znaleźć brakujące fragmenty - gaz i pył składający się z elementów środkowej warstwy: neonu, tlenu i aluminium.
Cassiopeia A jest idealnym celem do badania anatomii eksplozji supernowej. Ponieważ jest młody i względnie bliski naszemu Układowi Słonecznemu, przeżywa swój ostateczny szok śmierci tuż przed czujnym okiem różnych teleskopów. Za kilkaset lat rozrzucone szczątki Cas A całkowicie się zmieszają, na zawsze usuwając ważne wskazówki na temat życia i śmierci gwiazdy.
NASA, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia, zarządza misją Spitzer Space Telescope dla Dyrekcji Misji Naukowej NASA w Waszyngtonie. Działania naukowe prowadzone są w Spitzer Science Center w California Institute of Technology, również w Pasadenie. Caltech zarządza JPL dla NASA.
Aby uzyskać więcej informacji o Spitzer, odwiedź http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html lub http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
