Powyższe zdjęcie z Teleskopu Webba przedstawia najdokładniejsze spojrzenie na wnętrze supernowej

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Tysiące lat temu gwiazda w naszej galaktyce gwałtownie eksplodowała, tworząc świecącą pozostałość po supernowej zwanej Kasjopeją A, która intryguje naukowców od dziesięcioleci.

A teraz nowe zdjęcie Został uchwycony przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba Zdaniem astronomów najbliższe i najbardziej szczegółowe zdjęcie uzyskano wewnątrz eksplodującej gwiazdy. Analiza obrazu może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć procesy napędzające te masowe zdarzenia zapalające.

Obserwatorium kosmiczne umożliwiło także astronomom dostrzeżenie tajemniczych cech, które nie były widoczne na zdjęciach pozostałości wykonanych za pomocą teleskopów takich jak Hubble, Chandra, Spitzer czy inne instrumenty Webba.

Nowe zdjęcie udostępniła w poniedziałek Pierwsza Dama, dr Jill Biden, kiedy zadebiutowała pierwszym w historii zdjęciem cyfrowym Kalendarz adwentowy Białego Domuktóry obejmuje nową perspektywę Webba dotyczącą Kasjopei A, która wydaje się świecić jak świąteczna dekoracja.

„Nigdy wcześniej nie widzieliśmy takiego spojrzenia na eksplodującą gwiazdę” – powiedział w oświadczeniu astronom Dan Milisavljevic, adiunkt fizyki i astronomii na Uniwersytecie Purdue. „Supernowe są podstawowymi czynnikami napędzającymi ewolucję kosmosu. Energie i ich skład chemiczny – wiele zależy od naszego zrozumienia supernowych. To jest najbliższe spojrzenie na supernową w naszej galaktyce, jakie kiedykolwiek widzieliśmy”.

Wiry gazu i pyłu to wszystko, co pozostało po gwieździe, która 10 000 lat temu stała się supernową. Kasjopeja A znajduje się 11 000 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Kasjopei. A Rok świetlnyOdpowiada to 5,88 biliona mil (9,46 biliona kilometrów), czyli odległości, którą promień światła pokonuje w ciągu jednego roku.

Światło z Kasjopei A po raz pierwszy dotarło do Ziemi około 340 lat temu. Jako najmniejsza znana pozostałość po supernowej w naszej galaktyce, to ciało niebieskie było badane przez wiele teleskopów naziemnych i kosmicznych. Reszta rozciąga się na około 10 lat świetlnych, czyli 96,6 biliona kilometrów.

Spostrzeżenia z Cas A, jak nazywa się również pozostałość, pozwalają naukowcom dowiedzieć się więcej o cyklu życia gwiazd.

Astronomowie wykorzystali kamerę internetową pracującą w bliskiej podczerwieni, zwaną NIRCam, aby obejrzeć pozostałość po supernowej przy innych długościach fal światła niż te wykorzystywane w poprzednich obserwacjach. Zdjęcie ukazuje bezprecedensowe szczegóły interakcji pomiędzy rozszerzającą się otoczką materiału wytworzonego przez supernową, gdy zderza się ona z gazem uwolnionym przez gwiazdę przed eksplozją.

Ale obraz wydaje się kompletny Różni się od tego, który Webb zrobił w kwietniu Używając instrumentu średniej podczerwieni teleskopu, czyli MIRI. Na każdym zdjęciu wyróżniają się pewne cechy, których nie widać na drugim zdjęciu.

Webb obserwuje wszechświat w zakresie fal światła podczerwonego, które są niewidoczne dla ludzkiego oka. Gdy naukowcy przetwarzają dane Webba, światło zarejestrowane przez teleskop przekłada się na spektrum kolorów widocznych dla człowieka.

Na nowym obrazie NIRCam dominują przebłyski pomarańczy i jasnego różu wewnątrz wewnętrznej powłoki pozostałości po supernowej. Kolory odpowiadają gazowym sękom pierwiastków wyrzucanych przez gwiazdę, w tym tlenowi, argonowi, neonowi i siarki. W gazie mieszają się pyły i cząstki stałe. Ostatecznie wszystkie te składniki połączą się, tworząc nowe gwiazdy i planety.

Badanie szczątków pozwala naukowcom zrekonstruować to, co wydarzyło się podczas supernowej.

„Dzięki rozdzielczości NIRCam możemy teraz zobaczyć, jak umierająca gwiazda całkowicie rozpadła się w wyniku eksplozji, pozostawiając włókna przypominające maleńkie odłamki szkła” – powiedział Milisavljevic. „To naprawdę niewiarygodne, że po tych wszystkich latach badania Cas A możemy teraz odkryć te szczegóły, które zapewniają nam przełomowy wgląd w to, jak eksplodowała ta gwiazda”.

Porównując obraz wykonany przez NIRCam ze zdjęciem MIRI wykonanym w kwietniu, nowa perspektywa wydaje się mniej kolorowa. Jasne pomarańczowo-czerwone wiry z kwietniowego zdjęcia wydają się bardziej zadymione w oczach NIRCam, pokazując miejsca, w których fala uderzeniowa supernowej zderzyła się z otaczającą materią.

Białe światło na obrazie NIRCam powstaje w wyniku promieniowania synchrotronowego, które powstaje, gdy naładowane cząstki przyspieszają i przemieszczają się wokół linii pola magnetycznego.

Główną cechą, której brakuje na widoku NIRCam, jest „zielony potwór” na obrazie MIRI, czyli krąg zielonego światła w środku pozostałości, co stanowi zagadkę i wyzwanie dla astronomów.

Jednak nowe szczegóły można dostrzec na zdjęciu wykonanym w bliskiej podczerwieni, które pokazuje okrągłe dziury otoczone bielą i fioletem, ukazujące naładowane cząstki szczątków tworzących gaz wypuszczony przez gwiazdę przed eksplozją.

Kolejną nowością na obrazie NIRCam jest bąbel zwany Baby Cas A widoczny w prawym dolnym rogu, który wydaje się być potomkiem większej pozostałości po supernowej i znajduje się 170 lat świetlnych za Kasjopeą A.

Baby Cas A to tak naprawdę zjawisko zwane echem świetlnym, w którym światło supernowej oddziałuje z pyłem i powoduje jego nagrzanie. Pył nadal świeci, gdy z czasem się ochładza.

„To niesamowite” – powiedział Milisavljevic, który kierował zespołem projektowym, który przyczynił się do powstania nowego wizerunku. „Pojawiły się zupełnie nowe cechy, które zmienią sposób, w jaki myślimy o cyklach życia gwiazd”.