Poros szupernóva maradvány. kattints a kinagyításhoz
A szupernóva maradványa a Kis Magellán Felhőben csak 1000 éves; az egyik legfiatalabb, amit valaha fedeztek fel. A szupernóvákkal kapcsolatos jelenlegi elméletek azt jósolják, hogy annak 100-szorosának kell lennie annak a pornak, amelyet a csillagászok észlelhetnek. Lehetséges, hogy a szupernóva sokkhullámok megakadályozták a porképződést, vagy nagy mennyiségű hidegebb port csak az infravörös eszközök nem láttak.
Az egyik legfiatalabb ismert szupernóvamaradvány, az izzó vörös porgolyó, amelyet egy közeli galaxisban, a Kis Magellán Felhőben egy szupermasszív csillag 1000 évvel ezelőtti robbanása hozott létre, ugyanolyan problémát mutat, mint a csillagok felrobbanása a saját galaxisunkban: túl kevés por .
A Berkeley-i Kaliforniai Egyetem által a NASA Spitzer űrteleszkópján elhelyezett csillagászok infravörös kamerákat használó közelmúltbeli mérései legfeljebb a százszor azt a pormennyiséget mutatják, amelyet a mag-összeomlású szupernóvák jelenlegi elméletei előre jeleznek, alig a Naprendszer bolygóinak tömegével. .
Ez a különbség kihívást jelent a tudósok számára, akik megpróbálják megérteni a csillagok eredetét a korai világegyetemben, mivel úgy gondolják, hogy az elsősorban a robbantó csillagokból előállított por elősegíti az új generációs csillagok képződését. Miközben a Tejút-galaxisban a szupermasszív robbanó csillagok maradványai szintén kevesebb porot jelentenek, mint ahogy az várható volt, a csillagászok azt remélték, hogy a kevésbé fejlett kis Magellán felhőben a szupernóvák jobban megfelelnek modelleiknek.
"Az előző munka nagy része csak a galaxisunkra összpontosított, mert nem volt elég felbontásunk ahhoz, hogy távolabb más galaxisokra nézzünk" - mondta Snezana Stanimirovic, asztrofizikus, az UC Berkeley kutató munkatársa. „A Spitzerrel azonban valóban nagy felbontású megfigyeléseket szerezhetünk a 20000 fényév távolságban lévő Kis Magellán Felhőn. Mivel a kis Magellán-felhőben a szupernóvák olyan körülmények között élnek, mint amilyeneket a korai galaxisokra számítunk, ez a porképződés egyedülálló tesztje a korai világegyetemben. "
Stanimirovic ma (június 6-án, kedden) egy prezentációban és sajtótájékoztatóban, az amerikai csillagászati társaság ülésén, a kanadai Albertában, Calgaryban tartja az Amerikai Csillagászati Társaság ülésén.
Stanimirovic azt feltételezi, hogy az elmélet és a megfigyelések közötti eltérés oka lehet annak, hogy befolyásolják a nehéz elemek porba kondenzálódásának hatékonyságát, az energikus szupernóva sokkhullámok sokkal nagyobb porpusztulási sebességéből, vagy azért, mert a csillagászoknak nagyon nagy mennyiségű, sokkal hidegebb hiányzik. por, amelyet el lehet rejteni az infravörös kamerák ellen.
Ez a megállapítás azt is sugallja, hogy a porképződés alternatív helyei, különösen a hatalmas szelek a hatalmas csillagokból, az ősi galaxisok fontosabb tényezői lehetnek a porkészletnek, mint a szupernóvák.
A hatalmas csillagok - vagyis azok a csillagok, amelyek 10–40-szer nagyobbak, mint a napunk - úgy gondolják, hogy az életük a magok tömeges összeomlásával fejeződik be, amely a csillagok külső rétegeit elfújja, és nehéz elemekből, például szilikonból, szénből és vas a táguló gömbfelhőkben. Úgy gondolják, hogy ez a por forrása egy olyan új csillaggeneráció kialakulásának, amelyben sokkal több nehéz elem, úgynevezett „fémek” szerepelnek, a sokkal bõvebb hidrogén- és héliumgáz mellett.
Stanimirovic és munkatársai az UC Berkeley-nél, a Harvard Egyetemen, a Kaliforniai Technológiai Intézetnél (Caltech), a Bostoni Egyetemen és számos nemzetközi intézettel együttműködést alkotnak, melyet a Kis Magellán Felhő Spitzer-felmérése (S3MC) neveznek. A csoport kihasználja a Spitzer-távcső példátlan felbontását, hogy megvizsgálja a galaxisban a hatalmas csillagok, a molekuláris porfelhők és a környezetük kölcsönhatásait.
Alberto Bolatto, az UC Berkeley kutató munkatársa és az S3MC projekt fő kutatója szerint "a Kis Magellán Felhő olyan, mint egy laboratórium porképződésének tesztelésére galaxisokban, sokkal közelebb a korai világegyetem galaxisaihoz."
"A szupernóva maradványok által keltett sugárzás nagy része a spektrum infravörös részében bocsát ki" - mondta Bryan Gaensler a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központból, Cambridge, Massachusetts. "A Spitzerrel végre láthatjuk, hogy ezek a tárgyak valójában hogyan néznek ki. .”
Törpe szabálytalan galaxisnak, a Kis Magellán Felhőnek és annak társának, a Nagy Magellán Felhőnek a sokkal nagyobb Tejút körüli pályára kerül. Mindhárom körülbelül 13 milliárd éves. Az örökkévalóságon át a Tejút ezeket a műholdas galaxiseket tolta és húzta, belső turbulenciát teremtve valószínűleg a csillagképződés lassabb sebességéért, és így a lassú evolúció miatt a Kis Magellán Felhő sokkal fiatalabb galaxisnak tűnik, mint a távoli látók.
„Ennek a galaxisnak tényleg vad múltja volt” - mondta Stanimirovic. Ennek következtében azonban „a por- és nehéz elemek sokasága a Kis Magellán Felhőben sokkal alacsonyabb, mint a galaxisunkban” - mondta, míg a csillagok közötti csillagközi sugárzási mező intenzívebb, mint a Tejút galaxisban. . Ezek az elemek jelen voltak a korai világegyetemben. ”
50 óra megfigyelésnek köszönhetően a Spitzer infravörös kamerájával (IRAC) és a multiband képalkotó fotométerrel (MIPS) az S3MC felmérő csoport 2005-ben a galaxis középső részét ábrázolta. A kép egy részében Stanimirovic vörös gömb buborékot észlelt, amely felfedezte, hogy pontosan megfelel egy nagy teljesítményű röntgenforrásnak, amelyet korábban a NASA Chandra röntgenmegfigyelő műholdja figyelt meg. A labda szupernóva maradványnak, 1E0102.2-7219 maradt, amelyet az elmúlt években sokat tanulmányoztak az optikai, a röntgen- és a rádiósávokban, de soha nem láttak infravörös fénnyel.
Az infravörös sugárzást meleg tárgyak bocsátják ki, és valójában a szupernóva maradványából származó sugárzás, amely csak egy hullámhossz-sávban látható, azt jelzi, hogy az 1000 éves porbuborék közel egyenletesen 120 Kelvin volt, ami 244 fok Fahrenheitnek felel meg nulla alatt. Az E0102, az összes ismert szupernóvamaradék legfiatalabb harmada között, valószínűleg a nap 20-szeres csillagának robbanásából származott, és a törmelék azóta mintegy 1000 kilométer másodpercenként (2 millió mérföld / óra) növekedett.
Az infravörös adatok lehetőséget adtak arra, hogy megnézhessék, a csillagok korábbi generációi - azok, amelyekben nehézfém-tartalom alacsony - jobban megfelelnek a porképződés jelenlegi elméleteinek a szupermasszív csillagok felrobbantásakor. Sajnos a pormennyiség - a Nap tömegének csaknem ezred része - legalább százszor kevesebb volt a vártnál, hasonlóan a Tejút környékén ismert Cassiopeia A szupernóva maradványához.
Az S3MC csapata jövőbeli spektroszkópiai megfigyeléseket tervez a Spitzer-távcsővel, amely információkat szolgáltat a szupernóva robbanások során képződött pormagvaim kémiai összetételéről.
A munkát a Nemzeti Repülési és Űrügynökség és a Nemzeti Tudományos Alapítvány szponzorálta.
A NASA sugárhajtómű laboratóriuma a kaliforniai Pasadena-ban irányítja a Spitzer Űrtávcső küldetését a NASA Tudományos Misszió Igazgatósága számára, amelynek székhelye Washingtonban található. A tudományos műveleteket a Spitzer Tudományos Központban, Caltech-ben, Pasadena-ban is végzik. A JPL a Caltech részlege.
Eredeti forrás: UC Berkeley sajtóközlemény
