Новая фотография с космического телескопа Спитцера показывает, как пережиток сверхновой Кассиопея А эволюционировал со временем. Самые легкие элементы, такие как водород, находились во внешней оболочке, а самые тяжелые элементы погружались в центр. Оболочки взорвавшегося материала довольно хорошо совпадают с исходными слоями звезды, прежде чем она взорвалась как сверхновая.
Астрономы, использующие инфракрасный космический телескоп Спитцер НАСА, обнаружили, что взорвавшаяся звезда, названная Кассиопея А, взорвалась несколько упорядоченно, сохранив большую часть своего первоначального луковоподобного слоя.
«Спитцер, по сути, нашел ключевые недостающие фрагменты головоломки Cassiopeia A», - сказала Джессика Эннис из Университета Миннесоты, штат Миннеаполис, ведущий автор статьи, которая появится в выпуске Astrophysical Journal от 20 ноября.
«Мы нашли новые кусочки« луковых »слоев, которых раньше не было», - сказал доктор Лоуренс Рудник, также из Университета Миннесоты, и главный исследователь исследования. «Это говорит нам о том, что взрыв звезды не был достаточно хаотичным, чтобы разложить останки в одну большую кучу кашу».
Кассиопея А, или сокращенно Кас А, это то, что известно как остаток сверхновой. Оригинальная звезда, примерно в 15-20 раз более массивная, чем наше Солнце, погибла в результате катастрофического взрыва "сверхновой" относительно недавно в нашей собственной галактике Млечный Путь. Как и все зрелые массивные звезды, звезда Cas A когда-то была опрятной и аккуратной, состоящей из концентрических оболочек, состоящих из различных элементов. Внешняя оболочка звезды состояла из более легких элементов, таких как водород; его средние слои были покрыты более тяжелыми элементами, такими как неон; и его ядро было сложено с самыми тяжелыми элементами, такими как железо.
До сих пор ученые не были точно уверены, что случилось со звездой Cas A, когда она разорвалась на части. Одна возможность состоит в том, что звезда взорвалась более или менее равномерно, отбрасывая свои слои в последовательном порядке. Если бы это было так, то эти слои должны быть сохранены в расширяющемся мусоре. Предыдущие наблюдения выявили части некоторых из этих слоев, но были загадочные пробелы.
Спитцер смог разгадать загадку. Оказывается, что части звезды Cas A не были выпущены так быстро, как другие, когда звезда взорвалась. Представьте себе, как ломается луковица, с несколькими слоистыми кусками, которые трескаются и уменьшаются, а другие куски из другой части лука отлетают на несколько более медленных скоростях.
«Теперь мы можем лучше реконструировать, как взорвалась звезда, - сказал доктор Уильям Рич из Научного центра Спитцер НАСА, Пасадена, Калифорния. - Кажется, что большинство исходных слоев звезды вылетали наружу в последовательном порядке, но с разными средними скоростями в зависимости от где они начали.
Как Спитцер нашел недостающие кусочки головоломки? По мере того, как слои звезды вздымаются наружу, они один за другим врезаются в ударную волну от взрыва и разогрева. Материал, который быстрее попадает на ударную волну, имеет больше времени для нагрева до температур, излучающих рентгеновское излучение и видимый свет. Материал, который только сейчас поражает ударную волну, прохладнее и светится инфракрасным светом. Следовательно, предыдущие наблюдения рентгеновского и видимого света идентифицировали горячий, глубокий слой материала, который был быстро выброшен, но не более холодные отсутствующие куски, которые отставали. Инфракрасные детекторы Spitzer смогли обнаружить недостающие куски - газ и пыль, состоящие из элементов среднего слоя неона, кислорода и алюминия.
Кассиопея А является идеальной мишенью для изучения анатомии взрыва сверхновой. Поскольку он молодой и относительно близок к нашей солнечной системе, он подвергается смертельной муке прямо перед бдительными глазами различных телескопов. Примерно через несколько сотен лет разбросанные останки Кас А будут полностью смешаны, навсегда уничтожив важные подсказки о том, как звезда жила и умерла.
Лаборатория реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, управляет миссией космического телескопа Спитцер для Управления научной миссии НАСА в Вашингтоне. Научные работы проводятся в Научном центре Спитцер при Калифорнийском технологическом институте, также в Пасадене. Caltech управляет JPL для НАСА.
Для получения дополнительной информации о Spitzer посетите http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html или http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА / JPL
