Astronomowie z Cardiff University zrobili coś, czego nikt inny nie był w stanie zrobić. Zespół kierowany przez dr Phila Cigana ze Szkoły Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Cardiff znalazł resztki gwiazdy neutronowej ze słynnej supernowej SN 1987A. Ich dowody kończą 30-letnie poszukiwanie obiektu.
SN 1987A była supernową w Wielkim Obłoku Magellana. Była to supernowa typu II, oddalona o około 168 000 lat świetlnych, a światło dotarło na Ziemię w 1987 roku. Jest to naukowo znaczące, ponieważ stanowiło doskonałą okazję do badania supernowych z załamaniem jądra przez różne fazy.
„Po raz pierwszy możemy stwierdzić, że w tej chmurze znajduje się gwiazda neutronowa w pozostałościach po supernowej”.
Dr Phil Cigan, Cardiff University, główny autor badań.
Ale chociaż naukowcy wiele się nauczyli, obserwując to, do chwili obecnej jedno pytanie pozostało bez odpowiedzi. Gdzie była gwiazda neutronowa, która powinna leżeć w centrum rozszerzającej się fali uderzeniowej? Teoria supernowej mówi, że powinna tam być, a dane neutrin z czasu dostarczyły dowodów.
Ponieważ nikt go nie znalazł, podano różne powody, dla których go nie było. Niektórzy zastanawiali się, czy SN 1987A utworzył gwiazdę kwarkową zamiast gwiazdy neutronowej. Inna teoria sugerowała, że zamiast tego powstał pulsar, a jego pole magnetyczne było małe lub nietypowe, uniemożliwiając nam jego wykrycie. Trzecią możliwością było to, że gaz i pył spadły z powrotem do gwiazdy neutronowej, zapadając się w czarną dziurę.
Bardziej prozaicznym wyjaśnieniem było to, że tam było, tylko zasłonięte przez tyle gazu i pyłu, że go nie widzimy.
Teraz ten zespół twierdzi, że znalazł go dzięki teleskopowi Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA). Ukrywa się w szczególnie jasnym kawałku pyłu, dokładnie tam, gdzie powinna być gwiazda neutronowa. Prozaiczne wyjaśnienie znów wygrywa.
Zespół opublikował swoje odkrycia w czasopiśmie Astrophysical Journal. Artykuł zatytułowany jest „Obrazy ALMA pyłu i cząsteczek o wysokiej rozdzielczości kątowej w ejectie SN 1987A”. Głównym autorem jest dr Phil Cigan z Cardiff University.
„Po raz pierwszy możemy stwierdzić, że w tej chmurze znajduje się gwiazda neutronowa w pozostałościach po supernowej” - powiedział dr Cigan w komunikacie prasowym. Jego światło zostało zasłonięte bardzo gęstą chmurą pyłu, blokując bezpośrednie światło gwiazdy neutronowej przy wielu długościach fal, takich jak mgła maskująca światło punktowe. ”
Dr Mikako Matsuura jest starszym wykładowcą w Szkole Fizyki i Astronomii na Uniwersytecie w Cardiff. Jej badania skupiają się na kurzu i cząsteczkach supernowych i pozostałościach supernowych, a ona była jednym z autorów tego badania.
„Nasze nowe odkrycia pozwolą astronomom lepiej zrozumieć, w jaki sposób masywne gwiazdy kończą swoje życie…”
Dr Mikako Matsuura, Cardiff University, współautor badań.
„Chociaż światło gwiazdy neutronowej jest pochłaniane przez otaczającą ją chmurę pyłu, to z kolei powoduje, że chmura świeci w świetle poniżej milimetra, co możemy teraz zobaczyć za pomocą niezwykle czułego teleskopu ALMA”, powiedział Matsuura.
„Nasze nowe odkrycia umożliwią teraz astronomom lepsze zrozumienie, w jaki sposób masywne gwiazdy kończą swoje życie, pozostawiając po sobie wyjątkowo gęste gwiazdy neutronowe”, kontynuował dr Matsuura.
Światło z SN 1987A zostało po raz pierwszy zauważone 23 lutego 1987 roku. Znajdowało się w odległości około 160 milionów lat świetlnych, ale rozbłysło światłem równym 100 milionom Słońca i było jasne przez kilka miesięcy.
SN 1987A była najbliższą supernową od 400 lat. Od czasu supernowej Keplera w 1604 roku nie było takiej jasnej i tak bliskiej. (Supernowa Keplera znajdowała się w Drodze Mlecznej, w odległości zaledwie 20 000 lat świetlnych). To stały obiekt zainteresowania astronomów i astrofizyków, którzy obserwowali ją z bliska od ponad trzydziestu lat.
Eksplozja supernowej wytworzyła masywną rozszerzającą się falę uderzeniową gazu, przegrzaną do ponad miliona stopni F. Gdy gaz ostygł, część z niego zestaliła się, tworząc gęstą chmurę pyłu. Wewnątrz tego pyłu znajduje się gwiazda neutronowa, dokładnie tam, gdzie sądzili naukowcy.
„Jesteśmy przekonani, że ta gwiazda neutronowa istnieje za chmurą i znamy jej dokładne położenie”, powiedział Matsuura. „Być może, gdy chmura pyłu zacznie się w przyszłości oczyszczać, astronomowie po raz pierwszy będą mogli bezpośrednio zobaczyć gwiazdę neutronową.”
Więcej:
- Informacja prasowa: Naukowcy znajdują dowody na brakującą gwiazdę neutronową
- Artykuł badawczy: Obrazy ALMA o wysokiej rozdzielczości kątowej pyłu i cząsteczek w ejectie SN 1987A
- Space Magazine: Timelapse pokazuje świecące wraki z Supernova 1987a, ekspansja zewnętrzna w ciągu 30 lat
- Space Magazine: Astronomowie obserwują ekspansję fal uderzeniowych z Supernova SN1987A, gdy zderzają się z otaczającym medium międzygwiezdnym
