|
Потрясающие выбросы молодой сверхновой
|
|
|
|
Институт SETI объявил о последних результатах, полученных с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) в отношении остатков сверхновой Кассиопеи A (Cas A). Эти наблюдения за разрушением ядра самой молодой из известных сверхновых в Млечном Пути дают представление об условиях, которые приводят к образованию и разрушению молекул и пыли при выбросе сверхновой.
|
|
|
|
Результаты исследования меняют наше понимание образования пыли в ранней Вселенной в галактиках, обнаруженных JWST через 300 миллионов лет после Большого взрыва. Исследователи рассматривают сверхновые, подобные тем, которые образовали Cas A, как важнейшие источники пыли, наблюдаемой в отдаленных галактиках с высоким красным смещением. Эти новые данные опровергают представления о том, что пыль в основном образуется звездами средней массы на асимптотической ветви гигантов (AGB) в современных галактиках.
|
|
|
|
"Удивительно видеть, насколько яркое излучение монооксида углерода, обнаруженное с помощью JWST NIR-визуализации и спектроскопии, демонстрирует несколько десятков синусоидальных паттернов фундаментальных колебательных линий", - сказал доктор Джохи Ро, научный сотрудник Института SETI, который руководил этим исследованием. "Паттерны выглядят так, как будто они были созданы искусственно".
|
|
|
Основные выводы включают:
|
|
|
|
- Молекулярное совместное образование: Данные показывают, что во внешних слоях больше углекислого газа, чем аргона, что означает, что молекулы CO снова образуются после обратного удара. Эти данные важны для понимания того, как происходит охлаждение и образование пыли после взрыва сверхновой. Изображения показывают, что молекулы CO преобразуются после удара и, возможно, защищают пыль при выбросе.
|
|
- Детальная спектроскопия: Спектры NIRSpec-IFU двух важных областей в Cas A показывают различия в том, как формировались элементы. В обеих областях наблюдаются сильные сигналы углекислого газа и различные ионизированные элементы, такие как аргон, кремний, кальций и магний. Фундаментальные линии CO представляют собой несколько десятков синусоидальных паттернов фундаментальных колебательных линий CO с континуумом под ними из-за высокой скорости движения молекул CO.
|
|
- Анализ температуры: Исследование показывает, что температура составляет около 1080 К, основываясь на выбросах углекислого газа. Это помогает нам понять, как пыль, молекулы и высокоионизированный газ взаимодействуют в сверхновых. Однако авторы также обнаружили колебательные линии в линиях с высокой скоростью вращения (J=90), особенности которых проявляются в диапазоне 4,3-4,4 мкм. Эти линии указывают на наличие более высокой температурной составляющей (4800 К), что указывает на одновременное образование и преобразование CO. CO с такими высокими концентрациями вращения впервые обнаружен в Cas A с помощью новой спектроскопии JWST.
|
|
- Сверхновые, такие как Cas A, расположенные на расстоянии 11 000 световых лет от нас, представляют собой взрывы, которые происходят, когда звезда большой массы подходит к концу своей жизни около 350 лет назад. При коллапсе ядра сверхновой внутренняя часть звезды разрушается под действием силы тяжести, как только заканчивается ядерное топливо, которое питало звезду. В результате этого коллапса внешняя оболочка звезды выбрасывается в космос в результате взрыва, который может затмить всю галактику.
|
|
|
|
|
|
"Видеть такой горячий CO в остатках молодой сверхновой действительно замечательно и указывает на то, что образование CO все еще происходит спустя тысячи лет после взрыва", - сказал Крис Эшолл, доцент Технологического института Вирджинии.
|
|
|
|
"Объединение таких впечатляющих наборов данных с более ранними наблюдениями сверхновых, проведенными JWST, позволит нам понять пути образования молекул и пыли таким образом, который ранее был невозможен".
|
|
Новаторские изображения и спектроскопия
|
|
|
|
В наблюдениях использовались камеры ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam) и среднего инфракрасного диапазона (MIRI), а также детальный спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) - спектроскопия интегральных полевых приборов (IFU). Команда ученых нанесла на карту сложные структуры синхротронного излучения (света, испускаемого, когда заряженные частицы, такие как электроны, разгоняются до высоких скоростей в сильных магнитных полях), выбросов, богатых аргоном, и молекул монооксида углерода (CO) в Cas A. На изображениях видны очень подробные и замысловатые узоры из раковин, отверстий и нитей, подчеркивающие мощь JWST.
|
|
|
|
Сон Хен Парк, аспирант Сеульского национального университета в Южной Корее, провел моделирование свойств CO совместно с Rho.
|
|
|
|
Новые наблюдения выявили сложные и конкурирующие процессы образования и разрушения молекул в остатках сверхновых. Хотя молекулы CO непосредственно не приводят к образованию пыли, они являются важнейшими индикаторами процессов охлаждения и химических реакций, которые в конечном итоге приводят к конденсации пыли.
|
|
|
|
Хотя это исследование открывает новые перспективы, продолжаются споры о том, в какой степени сверхновые способствуют образованию пыли в ранней Вселенной. Исследователи продолжат изучение этих явлений в рамках будущих наблюдений и исследований, направленных на раскрытие тайн космической пыли и молекулярного образования.
|
|
|
|
Источник
|
