science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Spectaculair honingraathart onthuld in iconische stellaire explosie

3D-reconstructie van het overblijfsel van de Krabnevel gezien vanaf de aarde (rechts), en vanuit een ander gezichtspunt met zijn hartvormige morfologie (links). Krediet:Thomas Martin, Danny Milisavljevic en Laurent Drissen Type licentie Naamsvermelding (CC BY 4.0)

Een unieke hartvorm, met slierten gasfilamenten die een ingewikkelde honingraatachtige opstelling vertonen, is ontdekt in het centrum van de iconische supernovarest, de Krabnevel. Astronomen hebben de leegte in ongekend detail in kaart gebracht, het creëren van een realistische driedimensionale reconstructie. Het nieuwe werk is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

De krab, formeel bekend als Messier 1, explodeerde als een dramatische supernova in 1054 CE, en werd in de daaropvolgende maanden en jaren waargenomen door oude astronomen over de hele wereld. De resulterende nevel - het overblijfsel van deze enorme explosie - is eeuwenlang bestudeerd door amateur- en professionele astronomen. Echter, ondanks deze rijke geschiedenis van onderzoek, er blijven veel vragen over wat voor soort ster er oorspronkelijk was en hoe de oorspronkelijke explosie plaatsvond.

Thomas Maarten, de onderzoeker aan de Université Laval die de studie leidde, hoopt deze vragen te beantwoorden met een nieuwe 3D-reconstructie van de nevel. "Astronomen zullen nu in staat zijn om rond en in de Krabnevel te bewegen en de filamenten één voor één te bestuderen, " zei Martijn.

Het team gebruikte de krachtige SITELLE-beeldvormingsspectrometer van de Canada-Hawaii-France Telescope (CFHT) in Mauna Kea, Hawaii, om de 3D-vorm van de krab te vergelijken met twee andere supernovaresten. Opmerkelijk, ze ontdekten dat alle drie de overblijfselen ejecta hadden die in grootschalige ringen waren gerangschikt, wat wijst op een geschiedenis van turbulente vermenging en radioactieve pluimen die zich uitbreiden vanuit een ingestorte ijzeren kern.

Deze 3D-reconstructie van de Krabnevel is gemaakt van 406, 472 individuele punten waar nevelemissie is gedetecteerd in SITELLE-spectra. De snelheid van elk element is vertaald naar een ruimtelijke positie door een niet-versnelde buitenwaartse beweging aan te nemen. De gloeiende blauwe bol in het midden is kunstmatig en simuleert het continuüm dat wordt uitgezonden door de pulsar-windnevel. De achtergrond van de Melkweg (credit:NASA / Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio) simuleert het perspectief zoals waargenomen bij het bewegen rond de nevel. De soundtrack is een sonificatie van de dataset:door de interferogrammen direct als geluidsgolf te gebruiken, meerdere samples zijn gemixt en afgespeeld met verschillende snelheden. Het geluidsvolume is evenredig met de afstand tot de nevel, en de afspeelsnelheid simuleert het Doppler-effect. Krediet:Thomas Martin, Danny Milisavljevic en Laurent Drissen

Co-auteur Dan Milisavljevic, een assistent-professor aan de Purdue University en supernova-expert, concludeert dat de fascinerende morfologie van de krab ingaat tegen de meest populaire verklaring van de oorspronkelijke explosie.

"De krab wordt vaak gezien als het resultaat van een supernova met elektronenvangst, veroorzaakt door de ineenstorting van een zuurstof-neon-magnesiumkern, maar de waargenomen honingraatstructuur is mogelijk niet consistent met dit scenario, ' zei Milisavljevic.

De nieuwe reconstructie werd mogelijk gemaakt door de baanbrekende technologie van SITELLE, die een Michelson-interferometerontwerp bevat waarmee wetenschappers meer dan 300, 000 spectra met hoge resolutie van elk afzonderlijk punt van de nevel.

"SITELLE is ontworpen met objecten zoals de Krabnevel in gedachten, maar het brede gezichtsveld en aanpassingsvermogen maken het ideaal om nabije sterrenstelsels en zelfs clusters van sterrenstelsels op grote afstand te bestuderen, ", aldus co-auteur Laurent Drissen.

Supernova-explosies behoren tot de meest energetische en invloedrijke fenomenen in het universum. Bijgevolg, Milisavljevic voegt toe:"Het is van vitaal belang dat we de fundamentele processen in supernova's begrijpen die het leven mogelijk maken. SITELLE zal een nieuwe en opwindende rol spelen in dit begrip."