science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Kosmische hand die tegen een muur slaat

Krediet:Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Voor het eerst zijn bewegingen van een opmerkelijke kosmische structuur gemeten, met behulp van NASA's Chandra X-ray Observatory. Men ziet de explosiegolf en het puin van een geëxplodeerde ster die zich van de plaats van de explosie verwijdert en botst met een muur van omringend gas.

Astronomen schatten dat het licht van de supernova-explosie de aarde ongeveer 1 bereikte 700 jaar geleden, of toen het Maya-rijk bloeide en de Jin-dynastie over China regeerde. Echter, naar kosmische maatstaven de supernovarest gevormd door de explosie, genaamd MSH 15-52, is een van de jongste in de Melkweg. De explosie creëerde ook een ultradichte, gemagnetiseerde ster genaamd een pulsar, die toen een bel van energetische deeltjes blies, een röntgenstraling uitzendende nevel.

Sinds de explosie is het overblijfsel van de supernova - gemaakt van puin van de verbrijzelde ster, plus de explosiegolf - en de röntgennevel is veranderd terwijl ze zich naar buiten in de ruimte uitbreiden. Opmerkelijk, het overblijfsel van de supernova en de röntgennevel lijken nu op de vorm van vingers en een handpalm.

Eerder, astronomen hadden een volledige Chandra-weergave vrijgegeven van de 'hand, ' zoals weergegeven in de hoofdafbeelding. Een nieuwe studie rapporteert nu hoe snel de supernovarest die bij de hand hoort, beweegt, terwijl hij inslaat op een gaswolk genaamd RCW 89. De binnenrand van deze wolk vormt een gasmuur die zich op ongeveer 35 lichtjaar van het centrum van de explosie bevindt.

Om de beweging te volgen, gebruikte het team Chandra-gegevens uit 2004, 2008, en vervolgens een gecombineerd beeld van waarnemingen die eind 2017 en begin 2018 zijn gedaan. Deze drie tijdperken worden weergegeven in de inzet van de hoofdafbeelding.

De rechthoek (vast in de ruimte) markeert de beweging van de explosiegolf, die zich in de buurt van een van de vingertoppen bevindt. Deze functie beweegt met bijna 9 miljoen mijl per uur. De vaste vierkanten omsluiten klompjes magnesium en neon die zich waarschijnlijk in de ster hebben gevormd voordat deze explodeerde en de ruimte in schoten toen de ster ontplofte. Een deel van deze explosieresten beweegt met nog hogere snelheden van meer dan 18 miljoen mijl per uur. Een kleurenversie van de afbeelding uit 2018 toont de vingers in blauw en groen en de klompjes magnesium en neon in rood en geel.

Hoewel dit verbazingwekkende hoge snelheden zijn, ze vertegenwoordigen in feite een vertraging van het overblijfsel. Onderzoekers schatten dat om de verste rand van RCW 89 te bereiken, materiaal zou gemiddeld bijna 30 miljoen mijl per uur moeten afleggen. Deze schatting is gebaseerd op de ouderdom van de supernovarest en de afstand tussen het centrum van de explosie en RCW 89. Dit snelheidsverschil houdt in dat het materiaal door een gasholte met een lage dichtheid is gegaan en vervolgens aanzienlijk is vertraagd door tegen het lijf te lopen. RCW 89.

De geëxplodeerde ster heeft waarschijnlijk een deel of de hele buitenste laag waterstofgas verloren door een wind, een dergelijke holte vormen, voordat het explodeert, net als de ster die explodeerde om het bekende supernova-overblijfsel Cassiopeia A (Cas A) te vormen, wat veel jonger is op een leeftijd van ongeveer 350 jaar. Ongeveer 30% van de massieve sterren die instorten om supernova's te vormen, zijn van dit type. De klompen puin gezien in de 1, Het 700 jaar oude supernova-overblijfsel zou oudere versies kunnen zijn van die in Cas A op optische golflengten in termen van hun initiële snelheden en dichtheden. Dit betekent dat deze twee objecten dezelfde onderliggende bron kunnen hebben voor hun explosies, wat waarschijnlijk verband houdt met hoe sterren met gestripte waterstoflagen exploderen. Echter, astronomen begrijpen de details hiervan nog niet en zullen deze mogelijkheid blijven bestuderen.

Een paper waarin deze resultaten worden beschreven, verscheen op 1 juni. 2020, probleem van De astrofysische journaalbrieven , en een preprint is online beschikbaar. De auteurs van de studie zijn Kazimierz Borkowski, Stephen Reynolds, en William Miltich, heel de North Carolina State University in Raleigh.