За двадесетте години, откакто работи в космоса, рентгеновата обсерватория на NASA „Чандра“ е заснела много изображения на космически феномени. Но може би най-впечатляваща и превърнала се във визитна картичка за апарата е изображението на останките от свръхновата Касиопея А (Cas A).
Cas A се намира на около 11 000 светлинни години от Земята и представлява област, в която сияят отломките, останали след избухването на масивна звезда. Когато една звезда с достатъчно голяма маса изчерпи горивото си, тя колабира – външните ѝ слоеве рухват върху ядрото, което води до взривяването ѝ. След избухването си, тази конкретна свърхнова, вероятно за кратко се е превърнала в един от най-ярките обекти в нощното небе на Земята. Астрономите смятат, че това се е случило около 1680 година по нашето летоброене, но за съжаление не са открити исторически документи, в които се упоменава подобно явление и следователно е невъзможно то да бъде потвърдено документално.
Ударните вълни, генерирани от взривяването на звездата, са заредили останките от нея, разлетели се в околното пространство, карайки ги да засияят ярко в различните диапазони на електромагнитния спектър, и най-вече - в рентгеновия. Малко след като „Чандра“ е изведена в космоса от космическата совалка „Колумбия“ (23 юли 1999 година), астрономите насочват апарата към Cas A. Заснетото изображение официално е кръстено „First Light“. Публикувано е на 26 август 1999 година и с него се бележи много важен момент не само за космическата обсерватория, но и за рентгеновата астрономия изобщо.
В близост до центъра на сложната плетеница на разлитащите се във всички посоки отломки от избухналата звезда, на това изображение за пръв път се вижда плътен обект – неутронна звезда, както се нарича – останките от избухналата свръхнова.
През годините, откакто работи в орбита, „Чандра“ периодично заснема нови изображения на Cas A, за да може учените да разберат повече за този важен обект.
Ново видео показва еволюцията на Cas A с течение на времето. Така нагледно се вижда как невероятно горещите газове – загрети до повече от 11 милиона градуса по Целзий – от останките на звездата постепенно се разширяват. Данните от рентгеновите снимки са комбинирани с наблюденията, проведени от другия „Гигант“ в космическите наблюдения – телескопът „Хъбъл“, който е запечатал деликатните нишковидни структури на далеч по-студените газове, чиято температура е едва около 10 000 градуса под Целзий. Данните от „Хъбъл“ са добавени, за да се подчертаят промените, които са заснети от „Чандра“.
Във видеото са използвани изображения от „Чандра“ на Cas A, заснети в периода 2003 – 2013 година. За толкова време едно дете може да започне училище и да завърши гимназиалния курс. И макар че трансформациите в останките от избухналата свърхнова не са толкова очевидни, колкото един ученик за същото време, забележително е да се наблюдава как космическият обект се променя в рамките на човешките времеви мащаби.
Сияещите в синьо външни райони на Cas A показват разширяващата се ударна вълна, породена от взривяването на звездата. Взривната вълна се състои от няколко ударни фронта, подобно на звуковите удари, които се генерират от самолет, движещ се със скорост, надвишаваща скоростта на разпространение на звука. Разширяващите се ударни вълни пораждат рентгенови емисии и на тези места частиците биват ускорявани до енергии, достигащи до нива около два пъти надвишаващи нивата, които може да създаде най-мощният ускорител на елементарни частици на Земята – Големия адронен колайдер (LHC).
Докато разширяваща се ударна вълна се движи навън от центъра на взрива със скорост от близо 18 милиона километра в час, тя се натъква на частиците материя от околното пространство. Това я „забавя“, а едновременно с това се генерира и втора ударна вълна – наричана „възвратна вълна“ – която се движи в обратна посока. Получава се нещо, наподобяващо задръстванията на магистрала, които постепенно се отместват все по-назад от мястото, на което се е случил някакъв инцидент, например. Възвратните ударни вълни обикновено се регистрират като много по-слаби и много по-бавни, отколкото пораждащата ги ударна вълна.
И въпреки това, екип астрономи, воден от Тошики Сато от RIKEN в Сайтама, Япония и Центъра за космически полети „Годард“ на NASA, съобщават, че при Cas A се наблюдават силни и бързо движещи се възвратни вълни; скоростта им достига между 8 и 15 милиона километра в час. Тези необичайни възвратни вълни вероятно са породени от това, че ударната вълна от взрива е срещнала струпвания от материя, които са се намирали в пространството, близо до останките от избухналата звезда. Това пишат Сато и екипът му в изследване, публикувано през 2018 година.
Колизията с такива струпвания от материя предизвиква от една страна забавянето на оригиналната ударна вълна, а едно временно с това „подхранва“ възвратните ударни вълни, правейки ги по-бързи и мощни.
Възвратните ударни вълни също ускоряват до колосални енергии елементарните частици, като някои от тях достигат нива на енергията 30 пъти надвишаваща енергиите на елементарни частици, ускорявани в LHC.
Последното проучване на Cas A допълва голямата колекция от открития, направени от „Чандра“ през 20-те години, откакто работи рентгеновата обсерватория. Освен откриването на неутронната звезда в центъра на тази феерия, данните от „Чандра“ разкриват и разпределението на ключови за възникването на живот елементи, изхвърлени след избухването на свръхновата. На база на данните са създадени и триизмерни модели на останките от свръхновата и т.н.
Учените освен това са създали и исторически записки на наблюденията на Cas A, извършвани в оптичния спектър през годините. В каталога са влезли дигитализирани изображения, заснети през 1951 и 1989 година от телескопа на обсерваторията Паломар в Калифорния. Към тях са добавени и снимките, направени от „Хъбъл“ в периода между 2000 и 2011 година.
Дългогодишните наблюдения на Cas A са помогнали на астрономите да научат повече за физичните явления, породени от експлозията на свръхновата – както в рентгеновия, така и в оптичния диапазон на електромагнитните излъчвания.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар