Cassiopeia A- 3D Model-A Star From the Inside Out (2009-casa2) (недоступная ссылка — история).

О видео

Описание

Впервые была создана многоволновая трехмерная (3D) реконструкция остатка сверхновой. Эта потрясающая визуализация Cassiopeia A (Cas A), результат взрыва примерно 330 лет назад, использует рентгеновские данные от Chandra, инфракрасные данные от Spitzer и ранее существовавшие оптические данные от 4-метрового телескопа NOAO на Китт-Пик и 2,4-метрового телескопа Мичиган-Дартмут-МИТ. В этой визуализации зеленая область в основном состоит из железа, наблюдаемого в рентгеновских лучах. Желтая область представляет собой комбинацию аргона и кремния, видимых в рентгеновских лучах, оптических и инфракрасных - включая струи кремния - плюс внешний мусор, видимый в оптическом. Красная область — это холодный мусор, видимый в инфракрасном диапазоне. Наконец, синий цвет показывает внешнюю взрывную волну, наиболее заметно обнаруженную в рентгеновских лучах. Большая часть материала, показанного в этой визуализации, которая начинается с изображения художником нейтронной звезды, ранее обнаруженной Чандрой, является обломками от взрыва, который был нагрет ударом, движущимся внутрь. Внутренняя часть красного материала к желто-оранжевому кольцу еще не сталкивалась с движущимся внутрь ударом и поэтому еще не нагревалась. Эти непотрясенные обломки, как известно, существуют, потому что они поглощают фоновый радиосвет, но они были обнаружены только недавно в инфракрасном излучении со Спитцером. Голубая область состоит из газа, окружающего взрыв, который был нагрет, когда он был поражен исходящей взрывной волной, как ясно видно на изображениях Чандры. Чтобы создать эту визуализацию, ученые воспользовались как ранее известным явлением - эффектом Доплера, так и новой технологией, которая соединяет астрономию и медицину. Когда элементы, созданные внутри сверхновой, такие как железо, кремний и аргон, нагреваются, они излучают свет на определенных длинах волн. Материал, движущийся к наблюдателю, будет иметь более короткие длины волн, а материал, удаляющийся от него, будет иметь более длинные длины волн. Поскольку величина сдвига длины волны связана со скоростью движения, можно определить, насколько быстро мусор движется в любом направлении. Поскольку Кас-А является результатом взрыва, звездные обломки расширяются радиально от центра взрыва. Используя простую геометрию, ученые смогли построить 3D-модель, используя всю эту информацию. Программа под названием 3D Slicer, модифицированная для астрономического использования Проектом астрономической медицины в Гарварде, использовалась для отображения и манипулирования 3D-моделью. Коммерческое программное обеспечение затем использовалось для создания 3D-пролета. Синие нити, определяющие взрывную волну, не были отображены с использованием эффекта Доплера, потому что они излучают другой вид света - синхротронное излучение, которое излучает свет не на дискретных длинах волн, а в широком континууме. Синие нити являются лишь представлением реальных нитей, наблюдаемых на взрывной волне. Эта визуализация показывает, что у этого остатка сверхновой есть два основных компонента: сферический компонент во внешних частях остатка и сплюснутый (напоминающий диск) компонент во внутренней области. Сферический компонент состоит из внешнего слоя звезды, которая взорвалась, вероятно, из гелия и углерода. Эти слои вызвали сферическую взрывную волну в диффузный газ, окружающий звезду. Сплюснутый компонент, который астрономы не смогли отобразить в 3D до этих наблюдений, состоит из внутренних слоев звезды. Он сделан из различных более тяжелых элементов, не всех показанных в визуализации, таких как кислород, неон, кремний, сера, аргон и железо. Высокоскоростные шлейфы или струи этого материала стреляют из взрыва в плоскости дискообразного компонента, упомянутого выше. Сливки кремния появляются на северо-востоке и юго-западе, в то время как железо видно на юго-востоке и севере. Эти струи уже были известны, и для этих структур были сделаны измерения скорости Доплера, но их ориентация и положение по отношению к остальной части поля обломков никогда не были отображены до сих пор. Это новое понимание структуры Cas A, полученное в результате 3D-визуализации, важно для астрономов, которые строят модели взрывов сверхновых. Теперь они должны учитывать, что внешние слои звезды отрываются сферически, но внутренние слои выходят более дискообразными с высокоскоростными струями в нескольких направлениях.