Остатак прашине супернове Кликните за увећање
Остатак супернове у Малом магелланском облаку стар је само хиљаду година; што га чини једним од најмлађих икада откривених. Актуелне теорије о суперновама предвиђају да би она требала имати 100 пута већу прашину коју астрономи могу открити. Могуће је да су валови супернове спречили стварање прашине или велике количине хладније прашине једноставно нису видели инфрацрвеним инструментима.
Једна од најмлађих остатака супернове позната, ужарена црвена прашина створена експлозијом пре 1.000 година супермасивне звезде у оближњој галаксији, Малом Магеланском облаку, показује исти проблем као и експлодирање звезда у нашој сопственој галаксији: премало прашине .
Недавна мерења Универзитета у Калифорнији, Беркелеи, астрономи који користе инфрацрвене камере на НАСА-овом свемирском телескопу показују, највише стопостотну количину прашине која је предвиђена тренутним теоријама супернова урушавања језгре, једва масе планета у Сунчевом систему .
То одступање представља изазов научницима који покушавају разумјети поријекло звијезда у раном свемиру, јер се вјерује да прашина произведена углавном из експлодирајућих звијезда сјеме формира звијезде нове генерације. Док остаци супермасивих експлодирајућих звезда у галаксији Млечни пут такође показују мање прашине него што је било предвиђено, астрономи су се надали да ће се супернове у мање развијеном Малом магелланском облаку више слагати са њиховим моделима.
„Већина претходног рада била је усмерена само на нашу галаксију, јер нисмо имали довољно резолуције да гледамо даље у друге галаксије“, рекла је астрофизичарка Снежана Станимировић, научни сарадник у УЦ Беркелеи. „Али са Спитзером можемо добити стварно висока резолуција опажања Малог магелланског облака који је удаљен 200.000 светлосних година. Будући да супернове у Малом Магеланском облаку доживе услове сличне онима које очекујемо за ране галаксије, ово је јединствен тест формирања прашине у раном свемиру. "
Станимировић извештава о својим налазима данас у уторак (6. јуна) на презентацији и брифингу за новинаре на састанку Америчког астрономског друштва у Цалгариу у Алберти у Канади.
Станимировић нагађа да би одступање између теорије и опсервација могло произаћи из нечега што утиче на ефикасност са којом се тешки елементи кондензују у прашину, од много веће стопе уништавања прашине у енергетским ударним таласима супернове или зато што астрономима недостаје веома велика количина много хладнијег прашина која се може сакрити од инфрацрвених камера.
Овај налаз такође сугерише да алтернативна места формирања прашине, посебно снажни ветрови из масивних звезда, могу бити важнији допринос базену прашине у првобитним галаксијама него супернове.
Сматра се да ће масивне звезде - тј. Звезде које су 10 до 40 пута веће од нашег сунца - завршити свој живот масовним урушавањем њихових језгара које издувавају спољне слојеве звезда, извлачећи тешке елементе попут силицијума, угљеника и гвожђе у ширеним сферним облацима. Сматра се да је ова прашина извор материјала за формирање нове генерације звезда са тежим елементима, такозваним „металима“, поред много обилнијег гаса водоника и хелијума.
Станимировић и његове колеге са УЦ Беркелеи, Харвард Универзитета, Калифорнијског технолошког института (Цалтецх), Универзитета у Бостону и неколико међународних института формирају сарадњу која се зове Спитзово истраживање малог магелланског облака (С3МЦ). Група користи предности досад невиђене резолуције Спиттеровог телескопа за проучавање интеракција у галаксији између масивних звезда, облака молекуларне прашине и њиховог окружења.
Према Алберту Болатту, научном сараднику у УЦ Беркелеи и главном истраживачу пројекта С3МЦ, „Мали Магелански облак је попут лабораторија за испитивање формирања прашине у галаксијама са условима много ближим онима у раном универзуму.“
„Већина зрачења која производи остаци супернове емитује се у инфрацрвеном делу спектра,“ рекао је Брајан Гаенслер из Харвард-Смитхсониан центра за астрофизику у Цамбридгеу, Массацхусеттс. „Са Спитзером коначно можемо видети како ти објекти заиста изгледају . "
Названи су патуљаста неправилна галаксија, Мали Магелански облак и његов пратилац, Велики Магеллански облак, орбитирали су на много већој Млечној стази. Сва три су стара око 13 милијарди година. Млечним путем је кроз еоне потискивао и повлачио те сателитске галаксије, стварајући унутрашњу турбуленцију вероватно одговорну за спорију брзину формирања звезда, а самим тим и успорену еволуцију која Мали Магеллански облак изгледа као много млађе галаксије виђене даље.
„Ова галаксија је заиста имала дивљу прошлост“, рекао је Станимировић. Због тога је, међутим, „садржај прашине и обиље тешких елемената у Малом магеланском облаку много нижи него у нашој галаксији“, рекла је, „док је међузвездно поље зрачења од звезда интензивније него у галаксији Млечни пут . Сви ти елементи били су присутни у раном свемиру. "
Захваљујући 50 сати посматрања са Спитзеровом инфрацрвеном камером с низом инфрацрвених зрака (ИРАЦ) и вишепојасним фотометром за снимање слика (МИПС), истраживачки тим С3МЦ снимио је централни део галаксије у 2005. У једном делу те слике Станимировић је приметио црвени сферични балон који је открила је да се тачно подудара са моћним извором рендгенских зрака које је претходно уочио НАСА-ин сателит Ксандра опсерваторија Цхандра. Кугла се испоставила као остатак супернове, 1Е0102.2-7219, много проучаван у последњих неколико година у оптичким, рендгенским и радио опсезима, али никада раније виђен у инфрацрвеном.
Инфрацрвено зрачење емитирају топли предмети, а у ствари, зрачење из остатка супернове, видљиво у само једном таласном опсегу, указивало је да је мехурчић прашине стар око 1000 година био скоро једнолико 120 Келвина, што одговара 244 степена Фаренхеита испод нуле. Е0102, међу најмлађом трећином свих познатих остатака супернове, вероватно је резултат експлозије звезде 20 пута веће од сунца, а крхотине су се од тада шириле на око 1.000 километара у секунди (2 милиона миља на сат).
Инфрацрвени подаци пружали су прилику да се види да ли раније генерације звезда - оне са малим обиљем тешких метала - више поклапају са тренутним теоријама формирања прашине у експлодирању супермасивих звезда. Нажалост, количина прашине - готово хиљадита маса Сунца - била је најмање 100 пута мања од предвиђене, слично као и код познатог остатка супернове Касиопеје А на Млечном путу.
Тим С3МЦ планира будућа спектроскопска опажања са Спитзеровим телескопом који ће пружити информације о хемијском саставу зрна прашине формираних у експлозијама супернове.
Рад је спонзорисала Национална управа за ваздухопловство и свемир и Национална научна фондација.
НАСА-ина лабораторија за млазни погон у Пасадени у Калифорнији управља мисијом свемирског телескопа Спитзер за НАСА-ино дирекцију за научну мисију са седиштем у Васхингтону, научна операција. Знанствене операције се спроводе у Спитзеровом научном центру у Цалтецху, такође у Пасадени. ЈПЛ је подељена компанија Цалтецх.
Изворни извор: УЦ Беркелеи Невс Релеасе
