Телескопът Webb улавя най-близкия и най-подробен поглед вътре в супернова
name="редакторска бележка" class="editor-note inline-placeholder" data-article-gutter="true"> Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
Преди хиляди години една звезда в нашата галактика избухна бурно и създаде светещ остатък от свръхнова, наречен Касиопея А, който интригува учените от десетилетия.
Сега ново изображение, заснето от космическия телескоп Джеймс Уеб, разкри най-близкия и подробен поглед вътре в експлодиралата звезда, според астрономите. Анализирането на изображението може да помогне на изследователите да разберат по-добре процесите, които подхранват тези масивни запалителни събития.
Космическата обсерватория също така позволи на астрономите да зърнат мистериозни характеристики, които не са се появили в изображения, направени на остатъка с помощта на телескопи като Хъбъл, Чандра или Спицър или други инструменти на Уеб.
Новото изображение беше споделено в понеделник от първата дама д-р Джил Байдън, когато тя дебютира с първия дигитален адвентен календар на Белия дом, който включва новата гледна точка на Уеб за Касиопея А, която изглежда блести като коледна украса.
„Никога досега не сме имали такъв поглед към избухнала звезда“, каза астрономът Дан Милисавлевич, асистент по физика и астрономия в университета Пърдю, в изявление. „Свръхновите са основните двигатели на космологичната еволюция. Енергиите, тяхното химическо изобилие - има толкова много неща, които зависят от нашето разбиране за свръхновите. Това е най-близкият поглед, който сме имали към свръхнова в нашата галактика.
Вихри от газ и прах са всичко, което е останало от звездата, превърнала се в супернова преди 10 000 години. Касиопея А се намира на 11 000 светлинни години в съзвездието Касиопея. Една светлинна година, еквивалентна на 5,88 трилиона мили (9,46 трилиона километра), е разстоянието, което изминава лъч светлина за една година.
Светлината от Касиопея А за пръв път достигна Земята преди около 340 години. Като най-младият известен остатък от свръхнова в нашата галактика, небесният обект е изследван от множество наземни и космически телескопи. Остатъкът се простира на около 10 светлинни години напречно, или 60 трилиона мили (96,6 трилиона километра).
Прозрения от Cas A, както също е известен остатъкът, позволяват на учените да научат повече за жизнения цикъл на звездите.
Виждайки Cas A в нова светлина
Астрономите използваха близката инфрачервена камера на Webb, наречена NIRCam, за да видят остатъка от свръхнова при различни дължини на вълната на светлината от тези, използвани в предишни наблюдения. Изображението показва безпрецедентни подробности за взаимодействието между разширяващата се обвивка от материал, създадена от свръхновата, докато се сблъсква с газа, освободен от звездата преди експлозията.
Но изображението изглежда напълно различно от това, направено от Уеб през април с помощта на средноинфрачервения инструмент на телескопа или MIRI. Във всяко изображение се открояват определени характеристики, които са невидими в другото.
Уеб наблюдава Вселената в дължини на вълните на инфрачервена светлина, която е невидима за човешкото око. Докато учените обработват данните на Webb, светлината, уловена от телескопа, се превръща в спектър от цветове, видими за хората.
Новото изображение на NIRCam е доминирано от оранжеви и светло розови цветни проблясъци във вътрешната обвивка на остатъка от супернова. Цветовете съответстват на газови възли от елементи, изхвърлени от звездата, включително кислород, аргон, неон и сяра. В газа се смесват прах и молекули. В крайна сметка всички тези съставки ще се комбинират, за да образуват нови звезди и планети.
Изучаването на остатъка позволява на учените да реконструират какво се е случило по време на свръхновата.
„С разделителната способност на NIRCam сега можем да видим как умиращата звезда напълно се разби, когато избухна, оставяйки нишки, подобни на малки парченца стъкло зад себе си“, каза Милисавлевич. „Наистина е невероятно след всички тези години на изучаване на Cas A сега да разрешим тези подробности, които ни дават трансформираща представа за това как тази звезда избухна.“
Двойните перспективи на Webb
Когато сравнявате изображението на NIRCam с изображението на MIRI, направено през април, новата перспектива изглежда по-малко цветна. Ярките вихри на оранжево и червено от априлското изображение изглеждат по-опушени през очите на NIRCam, показвайки къде ударната вълна от свръхновата се е разбила в околния материал.
Бялата светлина в изображението на NIRCam се дължи на синхротронно лъчение, което се създава, когато заредените частици се ускоряват и пътуват около линиите на магнитното поле.
Ключова характеристика, която липсва в изгледа на NIRCam, е „Зеленото чудовище“ от изображението на MIRI или кръг от зелена светлина в центъра на остатъка, което озадачи и предизвика астрономите.
Но нови детайли могат да се видят в близкото инфрачервено изображение, което сочи към кръгли дупки, обвити в бяло и лилаво, обозначаващи заредени частици от отломки, които оформят газа, отделен от звездата, преди да избухне.
Друга нова функция в изображението на NIRCam е петно с прякор Baby Cas A, което може да се види в долния десен ъгъл, което изглежда като потомство на по-големия остатък от супернова и се намира на 170 светлинни години зад Касиопея A.
Baby Cas A всъщност е функция, наречена светлинно ехо, при което светлината на свръхновата взаимодейства с праха и го кара да се нагрява. Прахът продължава да свети, докато се охлажда с течение на времето.
„Зашеметяващо е“, каза Милисавлевич, който ръководи екип по проекта, допринесъл за новия имидж. „Появиха се някои функции, които са напълно нови – това ще промени начина, по който мислим за жизнените цикли на звездите.“
