Jedną z największych tajemnic astronomii był sposób, w jaki gwiazdy eksplodują jako supernowe. Z pomocą Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR – satelita astronomiczny agencji NASA zawierający teleskop kosmiczny przeznaczony do obserwacji wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego (w zakresie energii od 8 do 80 kV), a w szczególności do spektrometrii promieniowania gamma) nareszcie udało się ją rozwikłać. Obserwatorium wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego stworzyło pierwszą mapę ukazującą gdzie w pozostałościach supernowych można znaleźć promieniowanie X. Wyniki otrzymane po zbadaniu resztek Kasjopei A (Cas A) ujawniły jak fale uderzeniowe rozrywają ginące masywne gwiazdy.

Artykuł napisała Bernadetta Fryczkowska.

Cas?A powstała, gdy masywna gwiazda eksplodowała jako supernowa pozostawiając chmurę pełną materii gwiazdowej. Światło eksplozji dotarło do Ziemi kilkaset lat temu, więc możemy obserwować świeże pozostałości gwiazdowe.

Podczas gdy gwiazdy podobne naszemu Słońcu umierają delikatną śmiercią, te powyżej 8 mas Słońca odchodzą z tego świata w postaci supernowych. Wysokie temperatury wewnątrz jąder tych olbrzymów sprawiają możliwym powstawanie cięższych pierwiastków podczas fuzji, które to elementy są wyrzucane w kosmos podczas eksplozji. W ten sposób na Ziemi znalazło się żelazo, które jest w naszej krwi, wapń, który buduje nasze kości, czy złoto z którego robimy biżuterię.

Wybuch supernowej:   1) Błękitny nadolbrzym u kresu swego życia   2) Zagadkowy moment – eksplozja   3) Pozostałości po gwieździe

Fiona Harrison (główny naukowiec NuSTAR w Kalifornijskim Instytucie Technologii (Caltech) w Pasadenie) mówi: “Gwiazdy to takie wielkie kule zbudowane z gazu. Może wam się zatem wydawać, że podczas wybuchu będzie to wyglądało tak, jakby wielka piłka powiększała się z niesamowitą siłą. Jednakże zazwyczaj wygląda to inaczej. Różne regiony wewnątrz supernowej dosłownie rozlewają się przed wybuchem, dlatego siła, która rozrywa gwiazdę, a co za tym idzie i materia, nie rozchodzi się równomiernie“.

NuSTAR to pierwszy teleskop, który ma możliwość tworzenia map występowania radioaktywnych pierwiastków w obłoku po supernowej. W tym przypadku badanym elementem jest tytan?44, który powstaje w niestabilnym jądrze eksplodującej gwiazdy.

Satelita NuSTAR

Mapa Cas?A stworzona przez NuSTAR pokazuje nam, że tytan gromadzi się w grupach w centrum pozostałości. Może być także milowym krokiem w odkrywaniu w jaki sposób doszło do upadku gwiazdy. Gdy badacze symulowali śmierć masywnej gwiazdy – najpierw jej kolaps, a później gwałtowny wybuch supernowej – zaobserwowali, że główna fala uderzeniowa często zatrzymuje się w trakcie eksplozji.

Najnowsze odkrycia wskazują na to, że gwiazda najpierw, w cudzysłowie, rozchlapuje się, aby później ponownie zebrać energię zatrzymanego wybuchu i pozwolić sobie na ostateczne pozbycie się swoich najbardziej zewnętrznych powłok.

NuSTAR to nasze nowe narzędzie do badania eksplozji. Na początku mieliśmy problem ze zinterpretowaniem co dzieje się w Cas?A ponieważ materiał jaki mieliśmy pokazywał jedynie poświatę w promieniowaniu rentgenowskim. Teraz, nawet gdy widzimy podobne zdjęcie, wiemy jak je zinterpretować i umiemy otrzymywać coraz wyraźniejszy obraz tego co się dzieje wewnątrz wybuchu” – mówi główny autor publikacji z Caltech Brian Grefenstette.

Mapy występowania ciężkich pierwiastków w Cas A (po lewej żelazo, po prawej radioaktywny tytan)

Mapy NuSTAR są także przyczyną wątpliwości naukowców na temat istniejącego modelu supernowej, w którym gwiazda tuż przed śmiercią gwałtownie wiruje i wysyła wąskie wiązki gazu, które napędzają wybuch. Ślady po takich dżetach zostały zauważone naokoło Cas?A. Próbowano dowiedzieć się, czy to one wyzwoliły eksplozję. NuSTAR nie zauważył tam tytanu, który jest radioaktywną pozostałością po wybuchu. Co za tym idzie, nie jest możliwym aby to właśnie te dżety były inicjatorami wybuchu.

Po to zbudowaliśmy NuSTAR” – mówi Paul Hertz, dyrektor oddziału astrofizyki w NASA w Waszyngtonie. – “Aby odkrywać rzeczy, o których nigdy nie wiedzieliśmy i których nie mogliśmy nawet oczekiwać. Aby odkrywać fakty dotyczące wszechświata wysokich energii“.

Badacze będą kontynuowali odkrywanie tajemnic wybuchu Cas?A. Wieki po tym, jak jej śmierć stała się widoczna na naszym niebie, ten obłok po supernowej ciągle pozostaje niezrozumiały, ciągle daje nam powody do rozmyślań.

Po więcej informacji o NuSTAR i zdjęcia zapraszamy na stronę misji.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu

Komentarze

  1. bardek    

    Czy odpychanie grawitacyjne? — A co jest przyczyną istnienia odśrodkowych fal uderzebiowych?
    Gwiazda eksploduje także do środka (nie tylko na zewnątrz). W centrum następuje więc odbicie. Skąd to odbicie? przecież materia ta powinna zapadać się, by utworzyć czarną dziurę. A jednak odbija się. Jaki jest mechanizm odbicia? Otóż dualna grawitacja (odpychanie grawitacyjne). Tak twierdzi autor artykułów w Bloggerze:

    http://madan945.blogspot.co.il/2013/08/dualny-charakter-grawitacji.html

    To artykuł pierwszy z serii pięciu.

Komentarze są zablokowane.