Остаток сверхновой Кеплера: Смерть звезды оживает (2007)

О видео

Описание

Используя рентгеновскую обсерваторию NASA Chandra, ученые создали потрясающее новое изображение одного из самых молодых остатков сверхновых в галактике. Этот новый взгляд на обломки взорвавшейся звезды помогает астрономам решить давнюю тайну, с последствиями для понимания того, как жизнь звезды может закончиться катастрофически, и для оценки расширения Вселенной. Более 400 лет назад наблюдатели за небом, в том числе знаменитый астроном Иоганн Кеплер, заметили новый яркий объект в ночном небе. Поскольку телескоп еще не был изобретен, только невооруженный глаз можно было использовать для наблюдения за новой звездой, которая изначально была ярче Юпитера, затемненного в течение следующих недель. Последнее изображение Чандры знаменует собой новый этап в понимании объекта, теперь известного как остаток сверхновой Кеплера. Объединив почти девять дней наблюдений Чандры, астрономы создали рентгеновское изображение с беспрецедентной детализацией одной из самых ярких зарегистрированных сверхновых в галактике Млечный Путь. Взрыв звезды, создавшей остаток Кеплера, выбросил останки звезды в космос, нагревая газы до миллионов градусов и генерируя высокоэнергетические частицы. Было произведено мощное рентгеновское излучение, подобное сиянию от многих остатков сверхновых. Астрономы интенсивно изучали Кеплер в течение последних трех десятилетий с помощью радио, оптических и рентгеновских телескопов, но его происхождение остается загадкой. С одной стороны, наличие большого количества железа и отсутствие обнаруживаемой нейтронной звезды указывает на так называемую сверхновую типа Ia. Эти события происходят, когда белая карликовая звезда вытягивает материал из орбитального компаньона, пока белый карлик не станет нестабильным и не будет уничтожен термоядерным взрывом. С другой стороны, при взгляде в оптическом свете остаток сверхновой, по-видимому, расширяется в плотный материал, богатый азотом. Это говорит о том, что Кеплер принадлежит к другому типу сверхновых (известному как «тип II»), который создается из-за коллапса одной массивной звезды, которая сбрасывает материал перед взрывом. Сверхновые типа Ia обычно не имеют такого окружения. Команда астрономов во главе со Стивеном Рейнольдсом из Университета штата Северная Каролина в Роли, штат Калифорния, смогла использовать набор данных Chandra для решения этой тайны. Сравнивая относительное количество атомов кислорода и железа в сверхновой, ученые смогли определить, что Кеплер образовался в результате сверхновой типа Ia. Разгадывая тайну личности Кеплера, Рейнольдс и его команда также дали объяснение плотному материалу остатка. Кеплер может быть ближайшим примером относительно редкого «быстрого» взрыва типа Ia, который происходит у более массивных прародителей только через 100 миллионов лет после образования звезды, а не через несколько миллиардов лет. Если это так, то Кеплер мог бы рассказать астрономам больше обо всех сверхновых типа Ia и о том, как быстрые взрывы массивных звезд отличаются от их более распространенных собратьев, связанных со звездами с более низкой массой. Эта информация необходима для повышения надежности использования звезд типа Ia в качестве «стандартных свечей» для космологических исследований темной энергии, а также для понимания их роли в качестве источника большей части железа во Вселенной. На новом изображении Chandra Kepler красный цвет представляет низкоэнергетические рентгеновские лучи и показывает материал вокруг звезды, в котором доминирует кислород, который был нагрет взрывной волной от взрыва звезды. Желтый цвет показывает немного более высокие энергетические рентгеновские лучи, в основном железо, образованное в сверхновой, в то время как зеленый (среднеэнергетические рентгеновские лучи) показывает другие элементы от взорвавшейся звезды. Синий цвет представляет собой рентгеновские лучи с самой высокой энергией и показывает фронт удара, создаваемый взрывом.