science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen observeren het magnetische veld van de overblijfselen van supernova 1987A

Deze Hubble Space Telescope-opname van het overblijfsel van Supernova 1987A toont een heldere binnenring die gloeit terwijl deze in wisselwerking staat met materiaal van de supernova-explosie. De ring heeft een diameter van ongeveer een lichtjaar. Het is niet duidelijk waardoor de twee grotere, zwakkere ringen. De twee heldere objecten zijn sterren in de Grote Magelhaense Wolk. De afbeelding is gemaakt in 2010. Credit:NASA, ESA, R. Kirshner en P. Challis (Harvard-Smithsonian Centrum voor Astrofysica)

Voor de eerste keer, astronomen hebben het magnetisme rechtstreeks waargenomen in een van de meest bestudeerde objecten van de astronomie:de overblijfselen van Supernova 1987A (SN 1987A), een stervende ster die meer dan dertig jaar geleden aan onze hemel verscheen.

Behalve dat het een indrukwekkende observatieprestatie is, de detectie geeft inzicht in de vroege stadia van de evolutie van supernovaresten en het kosmische magnetisme daarin.

"Het magnetisme dat we hebben gedetecteerd is ongeveer 50, 000 keer zwakker dan een koelkastmagneet, " zegt prof. Bryan Gaensler. "En we hebben dit kunnen meten vanaf een afstand van ongeveer 1,6 miljoen biljoen kilometer."

"Dit is de vroegst mogelijke detectie van het magnetische veld gevormd na de explosie van een massieve ster, " zegt dr. Giovanna Zanardo.

Gaensler is directeur van het Dunlap Institute for Astronomy &Astrophysics aan de Universiteit van Toronto, en een co-auteur van de krant die de ontdekking aankondigt die wordt gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift op 29 juni. De hoofdauteur, Zanardo, en co-auteur Prof. Lister Staveley-Smith zijn beide van het knooppunt van het International Center for Radio Astronomy Research van de University of Western Australia.

SN 1987A werd mede-ontdekt door de astronoom Ian Shelton van de Universiteit van Toronto in februari 1987 van de toenmalige Zuidelijke Sterrenwacht van de Universiteit van Toronto in het noorden van Chili. Het bevindt zich in de Grote Magelhaense Wolk, een dwergstelsel metgezel van de Melkweg, op een afstand van 168, 000 lichtjaar van de aarde. Het was de eerste met het blote oog waargenomen supernova sinds de astronoom Johannes Kepler meer dan 400 jaar geleden getuige was van een supernova.

Een kaart van het overblijfsel van de SN 1987A met korte oranje lijnen die de oriëntatie van het magnetische veld aangeven. Krediet:Giovanna Zanardo

In de dertig jaar sinds de supernova plaatsvond, materiaal uitgestoten door de ontploffing, evenals de schokgolf van de doodsstrijd van de ster, zijn naar buiten gereisd door het gas en stof dat de ster omringde voordat deze explodeerde. Vandaag, als we naar het overblijfsel kijken, we zien ringen van materiaal gloeien door het uitdijende puin en de schokgolf van de supernova.

Met behulp van de Australia Telescope Compact Array op het Paul Wild Observatorium, Gaensler en zijn collega's observeerden het magnetische veld door de straling van het object te bestuderen. Door de eigenschappen van deze straling te analyseren, ze waren in staat om het magnetische veld te traceren.

"De foto laat zien hoe het eruit zou zien als je ijzervijlsel over de uitdijende wolk van puin zou kunnen strooien, 170 duizend lichtjaar verwijderd", zegt Gaensler.

Wat ze ontdekten was dat het magnetische veld van het overblijfsel niet chaotisch was, maar al een zekere mate van orde vertoonde. Astronomen weten dat als supernovaresten ouder worden, hun magnetische velden worden uitgerekt en uitgelijnd in geordende patronen. Dus, de observatie van het team toonde aan dat een supernovarest in de relatief korte periode van dertig jaar orde kan scheppen in een magnetisch veld.

De magnetische veldlijnen van de aarde lopen noord en zuid, waardoor een kompas naar de polen van de aarde wijst. Ter vergelijking, de magnetische veldlijnen die bij SN 1987A horen, zijn als de spaken van een fietswiel die vanuit het midden naar buiten zijn uitgelijnd.

"Op zo'n jonge leeftijd " zegt Zanardo, "alles in het stellaire overblijfsel beweegt ongelooflijk snel en verandert snel, maar het magnetische veld ziet er mooi uitgekamd uit tot aan de rand van de schaal."

Gaensler en zijn collega's zullen het voortdurend evoluerende overblijfsel blijven observeren. "Terwijl het blijft uitbreiden en evolueren, " zegt Gaensler, "we zullen de vorm van het magnetische veld bekijken om te zien hoe het verandert als de schokgolf en de puinwolk in nieuw materiaal botsen."