Слика рендгенске опсерваторије Цхандра за остатак супернове Касиопеја А. Кредит: НАСА / ЦКСЦ
Остатак супернове Касиопеја А (Цас А) је одувек била енигма. Иако је експлозија која је створила ову супернову очигледно била снажан догађај, визуелна светлина избијања која се догодила пре више од 300 година била је много мања од нормалне супернове - и у ствари је била занемарена 1600-их - а астрономи не знају зашто. Друга мистерија је да ли је експлозија која је произвела Цас А оставила иза себе неутронску звезду, црну рупу или уопште ништа. Али 1999. године астрономи су открили непознати светли објекат у језгри Цаса А. Сада, нова запажања са опсерваторијум Цхандра Кс-Раи показују да је овај објект неутронска звезда. Али енигме се ту не завршавају: ова неутронска звезда има угљеничну атмосферу. Ово је први пут да се оваква врста атмосфере детектује око тако малог, густог објекта.
Објект у сржи је врло мали - широк тек око 20 км, што је било кључно за идентификацију као неутронске звезде, рекао је Крег Хајнке са Универзитета Алберта. Хеинке је коаутор са Винн Хо са Универзитета Соутхамптон, Велика Британија, на папиру који је објављен у Натуре Натуре 5. новембра.
„Једине две врсте звезда за које знамо да су ове мале су неутронске звезде и црне рупе“, рекао је Хеинке за Спаце Магазине. „Можемо искључити да се ради о црној рупи, јер из црних рупа не може избити ниједно светло, тако да су сви рендгенски зраци које видимо из црних рупа заправо од материјала који пада у црну рупу. Такви рендгенски снимци би били веома променљиви, јер никада не видите исти материјал два пута, али ми не видимо флуктуације у осветљености овог објекта. "
Хеинке је рекао да је рендгенски опсерваториј Цхандра једини телескоп који има довољно оштар вид да би могао да посматра овај објект унутар тако светлог остатка супернове.
Али најнеобичнији аспект ове неутронске звезде је њена атмосфера угљеника. Неутронске звезде су углавном направљене од неутрона, али имају танки слој нормалне материје на површини, укључујући танку 10 цм веома врућу атмосферу. Раније проучаване неутронске звезде имају атмосферу водоника, што је и очекивано, јер интензивна гравитација неутронске звезде стратификује атмосферу, стављајући најлакши елемент, водоник, на врх.
Али није тако са овим објектом у Цасу А.
"Успјели смо да произведемо моделе за рендгенско зрачење неутронске звезде са неколико различитих могућих атмосфера", рекао је Хеинке у интервјуу путем е-поште. „Само атмосфера са угљеником може да објасни све податке које видимо, тако да смо прилично сигурни да ова неутронска звезда има угљеничну атмосферу, први пут када смо видели различиту атмосферу на неутронској звезди.“
Утисак уметника о неутронској звезди у Цасу А који показује малени обим угљен-атмосфере. Земљина атмосфера је приказана у истом обиму као и неутронска звезда. Заслуге: НАСА / ЦКСЦ / М.Веисс
Па како Хеинке и његов тим објашњавају недостатак водоника и хелијума на овој неутронској звезди? Замислите Цас А као бебу.
„Мислимо да схватамо да због стварно младог доба овог објекта - видимо га у нежној старости од само 330 година у поређењу са другим неутронским звездама старим хиљадама година“, рекао је. „Током експлозије супернове која је створила ову неутронску звезду (како се језгро звезде срушава на објекат величине града, невероватно високе густине веће од атомског језгра), неутронска звезда је загревана до високих температура, до милијарду степени. Сада се охладило на неколико милиона степени, али мислимо да су му високе температуре биле довољне да произведу нуклеарну фузију на површини неутронске звезде, спајајући водоник и хелијум у угљеник. "
Због овог открића, истраживачи сада имају приступ целокупном животном циклусу супернове и сазнаће више о улози коју експлодирају звезде у саставу универзума. На пример, већина минерала који се налазе на Земљи производи су супернове.
„Ово откриће нам помаже да схватимо како се неутронске звезде рађају у насилним експлозијама супернове“, рекао је Хеинке.
Извор: Интервју са Крегом Хеинкеом
