Kép jóváírása: Ikrek
Mint egy orvos, aki megpróbálja megérteni az idős betegek hirtelen halálát, a csillagászok a lehető legpontosabb megfigyeléseket kapták meg egy régi, de egyébként normál hatalmas csillagról, élete előtt és után életének látványos szupernóva-robbanással véget ért.
A Gemini Obszervatórium és a Hubble Űrtávcső (HST) által alkotott képben, kevesebb mint egy évvel a gigantikus robbanás előtt, a csillag a közeli M-74 galaxisban található, a Halak csillagképében. Ezek a megfigyelések lehetővé tették az európai csillagászok egy csoportját, amelyet Dr. Stephen Smartt vezet az angliai Cambridge-i Egyetemen, hogy ellenőrizhessék az elméleti modelleket, amelyek megmutatják, hogy egy ilyen csillag hogyan viselkedik ilyen erőszakos sorsban.
Az eredményeket a Science folyóirat 2004. január 23-i számában tették közzé. Ez a munka az első megerősítés arra a régóta tartott elméletre, miszerint az univerzum legtömegesebb (mégis normál) régi csillagai heves szupernóva-robbanásokkal végzik életüket.
"Azt lehet vitatni, hogy bizonyos mennyiségű szerencsére vagy szerencsésségre volt szükség ebben a megállapításban" - mondta Dr. Smartt. „Ugyanakkor már egy ideje keresettünk egy ilyen normál progenitor csillagot a halálos ágyán. Szeretem azt gondolni, hogy ennek a csillagnak a kiváló Gemini és HST adatainak megtalálása igazolja azt a jóslatunkat, hogy egy nap meg kellett találnunk e csillagok egyikét a mostani óriási adat-archívumokban. ” Kattintson ide, ha további részleteket szeretne megtudni a Dr. Smartt folyamatban lévő szupernóva programjáról.
Az elmúlt néhány évben a Smartt kutatócsoportja a legerősebb távcsöveket használja az űrben és a földön egyaránt galaxisok százának ábrázolására abban a reményben, hogy ezekben a galaxisokban a csillagok milliói közül az egyik valamikor szupernóvaként felrobban. . Ebben az esetben a neves ausztrál amatőr szupernóvavadász, Robert Evans tiszteletes a robbanás kezdeti felfedezését végezte (SN203gd-ként azonosítva), miközben 12 hüvelykes (31 cm-es) hátsó űrteleszkóppal galaxisokat szkennel az otthoni házában, Új-Dél-Walesben, Ausztráliában. 2003. június.
Evans felfedezését követően a Dr. Smartt csapata gyorsan megfigyelte a részletes megfigyeléseket a Hubble Űrtávcső segítségével. Ezek a megfigyelések ellenőrizték az eredeti vagy a „progenitor” csillag pontos helyzetét. Ezen helymeghatározó adatok felhasználásával Smartt és csapata az archívumokat átvizsgálta és felfedezte, hogy a Gemini Megfigyelőközpont és a HST megfigyelései tartalmazzák a származékos természetének feltárásához szükséges adatok kombinációját.
A Gemini adatait a Gemini Multi-Object Spektrograph (GMOS) üzembe helyezésénél vették fel 2001-ben a Mauna Kea-n, Hawaii-ban. Ezeket az adatokat szintén felhasználták a galaxis lenyűgöző nagy felbontású képének elkészítéséhez, amely egyértelműen ábrázolja a vörös progenitor csillagot. Kattintson ide a teljes felbontású Ikrek képhez.
A korábbi Gemini és HST megfigyelésekkel felfegyverkezve a Smartt csapata képes volt bebizonyítani, hogy az őslény csillag volt az, amit a csillagászok normál vörös szupergárdának minősítenek. A felrobbanás előtt ennek a csillagnak a tömege körülbelül tízszer nagyobb és átmérője körülbelül 500-szor nagyobb, mint a Napunké. Ha a napunk a progenitor méretének felelne meg, akkor az egész belső Naprendszert elárasztja a Mars bolygó felé.
A vörös szuper csillagok meglehetősen gyakoriak az univerzumban, és kiváló példa január folyamán a Föld szinte bárhonnan könnyen észrevehető, ha Betelgeuse-ra nézzük, az Orion csillagkép fényes vörös csillagára (lásd a kereső táblázatot itt.), Mint például az SN2003gd, Úgy gondolják, hogy Betelgeuse bármikor elkövetheti ugyanezt a robbanásveszélyes sorsot a jövő héttől a több ezer évig.
Miután az SN2003gd felrobbant, a csapat néhány hónapig észlelte fokozatosan halványuló fényét az Isaac Newton csoport távcsöveivel a La Palma-n. Ezek a megfigyelések kimutatták, hogy ez egy normál II. Típusú szupernóva volt, ami azt jelenti, hogy a robbanásból kilövött anyag hidrogénben gazdag. A csillagászok által kifejlesztett számítógépes modellek régóta jósolják, hogy a kiterjesztett, vastag hidrogénkörnyezettel rendelkező vörös szupergombok előállítják ezeket a II. Típusú szupernóvákat, ám eddig még nem volt megfigyelő bizonyíték az elméletek alátámasztására. A Gemini és Hubble képek fantasztikus felbontása és mélysége azonban lehetővé tette a Smartt-csapatnak, hogy becsülje meg a progenitor csillag hőmérsékletét, fényességét, sugárát és tömegét, és kiderítse, hogy ez egy normál nagy, régi csillag. "A lényeg az, hogy ezek a megfigyelések határozottan megerősítik, hogy mind a csillagok evolúciója, mind a kozmikus robbanások eredete helyesek" - mondta Seppo Mattila, a stockholmi obszervatórium társszerzője.
Ez csak a harmadik alkalom, amikor a csillagászok valóban látják a megerősített szupernóva-robbanás ősét. A többiek különös II. Típusú szupernóvák voltak: SN 1987A, amelynek kék szupergén progenortja volt, és SN 1993J, amelyek egy hatalmas, kölcsönhatásba lépő bináris csillagrendszerből származtak. További részletekért kattintson ide.
Dr. Smartt azt a következtetést vonja le: „A supernova robbanások előállítják és eloszlatják azokat a kémiai elemeket, amelyek a látható világegyetemben mindent alkotnak? főleg az élet. Fontos, hogy tudjuk, milyen típusú csillagok állítják elő ezeket az építőelemeket, ha meg akarjuk érteni az eredetünket. ”
Az archivált Gemini és HST adatok kritikus jelentőségűek voltak a projekt sikeréhez. "Ez a felfedezés tökéletes példája az archívum adatainak hatalmas értékének az új tudományos projektek szempontjából" - mondta Dr. Colin Aspin, aki a Gemini Tudományos Archívum (GSA) fejlesztéséért felelős Ikrektudós. Folytatta: "Ez a felfedezés bemutatja azokat a látványos eredményeket, amelyek az archív adatok felhasználásával valósíthatók meg, és hangsúlyozza a GSA fejlesztésének fontosságát a csillagászok jövő generációi számára."
A Gemini megfigyelések készítéséhez használt Gemini Multi-Object Spektrograph két eszköz, amelyet a Gemini, a kanadai Dominion Astrophysical Observatory, az Egyesült Királyság Csillagászati Technológiai Központja és az Egyesült Királyság Durham University közötti közös partnerségként építettek. Külön-külön az Egyesült Államok Nemzeti Optikai Csillagászati Megfigyelőközpontja biztosította a detektor alrendszert és a kapcsolódó szoftvert. A GMOS-t elsősorban spektroszkópiai vizsgálatokhoz tervezték, ahol több száz egyidejű spektrumra van szükség, például csillag- és galaxiscsoportok megfigyelésekor. A GMOS képes a csillagászati képeket a több mint 28 millió pixeles tömbre összpontosítani.
Az Isaac Newton távcsövek csoportja (ING) az Egyesült Királyság Részecskefizikai és Csillagászati Kutató Tanácsának (PPARC), a hollandiai Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) és az Instituto de Astrof? Sica de Canarias ( IAC) Spanyolországban. Az ING a 4,2 méteres William Herschel távcsövet, a 2,5 méteres Isaac Newton távcsövet és az 1,0 méteres Jacobus Kapteyn távcsövet működteti. A távcsövek a spanyol Roque de Los Muchachos Obszervatóriumban találhatók, La Palma területén, amelyet az Instituto de Astrofica Sica de Canarias (IAC) üzemeltet.
Háttér-információ:
A szupernóvák az egész világegyetemben megfigyelt legintenzívebb jelenségek. Amikor egy csillag, amely Napunk tömegének körülbelül nyolcszorosa, eléri a nukleáris tüzelőanyag-tartalék végét, a magja már nem áll stabil abban, hogy összeomoljon saját hatalmas súlya alatt. Amint a csillag magja összeomlik, a külső rétegeket gyorsan mozgó ütéshullám adja ki. Ez a hatalmas energiakibocsátás olyan szupernóvát eredményez, amely körülbelül egymilliárdszor fényesebb, mint a Napunk, és összehasonlítható egy egész galaxis fényességével. Miután elpusztult, a csillag magja akár neutroncsillagossá, akár fekete lyukmá válik.
A csapat tagjai: Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout és Gerald F. Gilmore (a Cambridge-i Egyetem, Egyesült Királyság), Seppo Mattila (a Stockholmi Observatory, Svédország) és Chris R Benn (Isaac Newton távcsövek csoportja, Spanyolország).
Eredeti forrás: Gemini sajtóközlemény
