Супернове су неки од најенергичнијих и најмоћнијих догађаја у посматраном Универзуму. И док знамо да су супернове одговорне за стварање тешких елемената потребних за све, од планета до људи до електричних алата, научници су се дуго борили да утврде механику која стоји иза наглог колапса и накнадне експлозије масивних звезда.
Сада, захваљујући НАСА-иној мисији НуСТАР, имамо прве чврсте наговештаје шта се дешава пре него што звезда крене у „процват“.
Горња слика приказује остатак супернове Касиопеја А (или укратко Цас А) са НуСТАР подацима плаве боје и опажањима из опсерваторија рендгенских зрака Цхандра у црвеној, зеленој и жутој боји. То је ударни талас преостао од експлозије звезде око 15 до 25 пута масивнији од нашег Сунца пре 330 година * и он светли различитим таласним дужинама светлости у зависности од температуре и врсте присутних елемената.
Претходна запажања са Цхандром открила су емисију рендгенских зрака које се шире од шкољки и нити врућег гаса богатог гвожђем у Цас А, али нису могли завирити довољно дубоко да би стекли бољу представу о томе шта се налази у структури. Тек након што је НАСА-ин нуклеарни спектроскопски телескопски низ - то је НуСТАР за оне који знају - претворио свој рендгенски вид на Цас А да би могли да пронађу недостајуће комаде слагалице.
А направљени су од радиоактивног титанијума.
Многи модели су направљени (користећи милионе сати времена суперкомпјутера) како би покушали објаснити супернове. Једна од водећих звезда је растргнута снажним млазницама које пуцају са њених полова - нешто што је повезано са још снажнијим (али фокусираним) гама-рафалима. Али није се чинило да су млазови били узрок Цасу А, који не показује елементарне остатке унутар својих млазних структура ... а осим тога, модели који се ослањају само на млазеве, нису увек имали за последицу супернове.
Како се испоставило, присуство асиметричних грудвица радиоактивног титанијума дубоко у шкољкама Цас А, које је НуСТАР открио у високоенергетским рендгенима, указује на изненађујуће различит процес: „просецање“ материјала унутар потомства. звезда која покреће ударни талас, на крају га раздвајајући.
Погледајте анимацију како се овај процес одвија:
Клизање, које се јавља током времена од само неколико стотина милисекунди - буквално у трен ока - успоређује се са кипућом водом на шпорету. Када се мехурићи пробију на површину, пара избија.
Само у овом случају ерупција доводи до сулудо снажне детонације читаве звезде, пушући ударни талас високоенергетских честица у међузвездни медијум и распршујући периодичне таблице тешких елемената у галаксију.
У случају Цас А, титанијум-44 је избачен у грудицама које одјекују облик првотне асиметрије шљокица. НуСТАР је био у стању да прикаже и преслика титанијум који светли на рендгену због своје радиоактивности (а не зато што се загрева ширењем ударних таласа, као други светлији елементи видљиви Цхандра.)
"Док нисмо имали НуСТАР, нисмо стварно могли да видимо у сржи експлозије," рекао је астроном из Калифорније Бриан Грефенстетте током НАСА-ине телеконференције 19. фебруара.
„Раније је било тешко протумачити шта се догађа у Цасу А, јер материјал који смо могли да видимо светли само на рендгену када се загреје. Сада када можемо видети радиоактивни материјал који светли на рендгенским зрацима без обзира на све, добијамо потпунију слику онога што се догађало у сржи експлозије. "
- Бриан Грефенстетте, водећи аутор, Цалтецх
Ок, тако супер, кажете. НАСА-ин НуСТАР пронашао је сјај титанијума у остацима изгореле звезде, Цхандра је угледао мало гвожђа, а знамо да се срушио и „прокухао“ делић секунде пре него што је експлодирао. Па шта?
"Сада би требало да се бринете о овоме", рекао је астроном Роберт Кирсхнер из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику. „Супернове чине хемијске елементе, па ако сте купили амерички аутомобил, није направљен у Детроиту пре две године; атоми гвожђа у том челику произведени су у древној експлозији супернове која се догодила пре пет милијарди година. А НуСТАР показује да је и у тој експлозији направљен титан који је био у замени куку вашег ујака Јака.
„Сви смо ми звездасти, а НуСТАР нам показује одакле смо дошли. Укључујући наше резервне делове. Значи, требало би да бринеш о овоме ... као и твој ујак Џек. "
И НуСТАР ће моћи да истражује да нису само супернове из колапса језгре. Такође ће се прегледати друге врсте супернова - у случају СН2014Ј, типа Иа који је примећен у М82 у јануару, чак и одмах након што се појаве.
"Знамо да су то врста белог патуљкастог звезда која експлодира", главна истражитељица НуСТАР-а Фиона Харрисон одговорила је за Спаце Магазине током телеконференције. „Ово је врло узбудљива вест ... НуСТАР већ недељама гледа у [СН2014Ј], а надамо се да ћемо моћи рећи нешто и о тој експлозији.“
Једно од највреднијих достигнућа недавних налаза НуСТАР-а је успостављање новог скупа опажених ограничења на будуће моделе супернова-колапса језгре ... који ће помоћи у пружању одговора - и вероватно нових питања - о томе како звезде експлодирају, чак стотине или хиљаде година након што то ураде.
"НуСТАР је пионирска наука, и морате очекивати да ће се, кад добијете нове резултате, отворити онолико питања колико одговорите", рекао је Кирсхнер.
Покренут у јуну 2012. године, НуСТАР је први фокусирани тешки рендгенски телескоп на орбиту Земље и први телескоп способан за производњу мапа радиоактивних елемената у остацима супернове.
Прочитајте више о ЈПЛ вести овде, а целу конференцију за штампу можете послушати овде.
* Како Цас А борави на 11.000 светлосних година од Земље, стварни датум супернове би био пре око 11.330 година. Дајте или узмите неколико.
