Korzystając z potężnego Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba NASA/ESA/CSA, astronomowie wykonali olśniewający obraz pozostałości supernowej Kasjopei A (Cas A), dostarczając nowego wglądu w gwałtowną eksplozję, która miała miejsce wieki temu.
Zdjęcie zostało wykonane kamerą bliskiej podczerwieni (nercam) z Teleskopu Webba zapewnia niespotykaną dotąd rozdzielczość i ujawnia skomplikowane szczegóły rozszerzającej się powłoki materii zderzającej się z gazem wyrzuconym przez gwiazdę przed jej eksplozją.
To zdjęcie w wysokiej rozdzielczości pokazuje gwałtowny charakter eksplozji, który wcześniej był poza zasięgiem astronomów badających Cas A na tych długościach fal.
Kasjopeja A jest dobrze zbadana
Cas A jest jedną z najlepiej zbadanych pozostałości po supernowej. Dzięki połączonym wysiłkom obserwatoriów naziemnych i kosmicznych, w tym należącego do NASA kultowego Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i Europejskiej Agencji Kosmicznej, astronomowie stopniowo opracowali wielofalową wiedzę na temat pozostałości pozostawionych przez to katastrofalne wydarzenie.
Wraz z pojawieniem się instrumentu średniej podczerwieni (Radosny) na teleskopie Webba w kwietniu 2023 roku naukowcy wkroczyli w nową fazę badań Cas A.
MIRI odkryło nieoczekiwane cechy wewnętrznej powłoki pozostałości po supernowej. Jednak wiele z tych interesujących obiektów pozostaje niewidocznych na nowym obrazie NIRCam, co skłoniło astronomów do zbadania przyczyn tej rozbieżności.
Dekodowanie niewidzialnego światła podczerwonego
Ponieważ światło podczerwone jest niewidoczne dla ludzkiego oka, naukowcy używają widzialnych kolorów do przedstawienia tych długości fal. Na najnowszym zdjęciu Kasjopei A kolory zostały przypisane różnym filtrom NIRCam, przy czym każdy kolor wskazuje odrębną aktywność zachodzącą w obiekcie.
Chociaż obraz NIRCam może wydawać się mniej kolorowy niż na zdjęciu Obraz MaryiRóżnica polega na konkretnych długościach fal emitowanych przez substancję w obiekcie.
Na nowym zdjęciu wyraźnie widoczne są skupiska jasnego pomarańczu i jasnoróżu, które tworzą wewnętrzną powłokę pozostałości po supernowej Cas A. Wyjątkowa rozdzielczość teleskopu Webba pozwala mu wykrywać maleńkie węzły gazowe siarki, tlenu, argonu i nadchodzącego neonu od samej gwiazdy.
W tym gazie znajdują się cząsteczki i cząsteczki pyłu, które ostatecznie odegrają kluczową rolę w powstawaniu nowych gwiazd i układów planetarnych.
Tajemnice leżą w widmie podczerwonym
Kiedy nowy widok Cas A w bliskiej podczerwieni połączy się z widokiem w średniej podczerwieni, wewnętrzna wnęka i zewnętrzna powłoka wydają się początkowo bezbarwne. Głębokie pomarańczowe i czerwone kolory obserwowane na obrazie MIRI zmieniają się w przydymione odcienie przypominające ognisko na obrazie NIRCam.
Transformacja ta jest spowodowana zderzeniem fali wybuchu supernowej z materią otaczającą gwiazdę. Pył zawarty w tym materiale emituje światło w średniej podczerwieni, ale pozostaje niewykrywalny w zakresie fal bliskiej podczerwieni.
Według naukowców biały kolor widoczny na obrazie NIRCam powstaje w wyniku promieniowania synchrotronowego generowanego przez naładowane cząstki poruszające się z wyjątkowo dużymi prędkościami wzdłuż linii pola magnetycznego.
Ten rodzaj promieniowania jest widoczny nie tylko w bąbelkowych otoczkach w dolnej połowie wewnętrznej wnęki, ale także w białych i fioletowych liniach otaczających okrągłe otwory na obrazie MIRI. Dziury te reprezentują zjonizowany gaz, który został wyrzeźbiony i przepchnięty przez pozostałości supernowej.
„Zielony potwór” i mała Cass A
Obraz NIRCam nie ukazuje pierścienia zielonego światła obserwowanego w centralnej wnęce Kasjopei A w widoku średniej podczerwieni. Ta charakterystyczna cecha, którą zespół badawczy nazwał Zielonym Potworem, stanowi duże wyzwanie dla badaczy pragnących zrozumieć jej naturę.
Jednakże pozostałości w bliskiej podczerwieni w tym regionie dostarczają cennych informacji. Uważa się, że okrągłe dziury widoczne na obrazie MIRI, słabo zarysowane przez biało-fioletową emisję na obrazie NIRCam, powstają w wyniku interakcji pozostałości supernowej z gazem pozostałym po eksplozji gwiazdy.
W prawym dolnym rogu Pole widzenia NIRCambadacze ze zdumieniem odkryli dużą bańkę w paski, przypominającą potomek głównej supernowej – echo światła znane jako Baby Cas A. Ten oszałamiający obiekt powstał w wyniku eksplozji dawno temu gwiazdy, która teraz przybyła i ogrzała się odległego pyłu, powodując, że w miarę ochładzania emituje blask.
Złożony wzór pyłu w tym echu świetlnym, w połączeniu z widoczną bliskością Małej Cas A do samej pozostałości po supernowej, stanowi interesującą zagadkę dla naukowców. Co ciekawe, Baby Cas A leży około 170 lat świetlnych za główną pozostałością po supernowej.
Urzekający obraz ech świetlnych
Nowy internetowy obraz Kasjopei A zawiera także kilka mniejszych ech świetlnych rozproszonych po całej formacji, co jeszcze bardziej wzbogaca nasze zrozumienie dynamiki pozostałości.
Pozostałość po supernowej Cas A znajduje się około 11 000 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Kasjopei. To kataklizmiczne wydarzenie, które z naszego punktu widzenia szacuje się, że miało miejsce około 340 lat temu, nadal fascynuje naukowców i inspiruje nowe kierunki badań.
—–
Podoba Ci się to, co przeczytałem? Zapisz się do naszego newslettera, aby otrzymywać ciekawe artykuły, ekskluzywne treści i najnowsze aktualizacje.
Odwiedź nas w EarthSnap, bezpłatnej aplikacji udostępnionej przez Erica Rallsa i Earth.com.
—–
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
