Galaktik patlama, astrofizikçilere kozmosa yeni bir bakış açısı sunuyor

Uluslararası bir araştırma ekibi, James Webb Uzay Teleskobu’nun yıldızlararası gözleminin ilk yılındaki verilerini kullanarak, uzaktaki bir sarmal gökadada tesadüfen patlayan bir süpernovayı görüntüleyebildi.

Geçtiğimiz günlerde yayınlanan araştırma, Astrofizik Dergi Mektupları, kozmik çevremizdeki en parlak gökadalardan biri olan İspanyol Dansçı olarak da bilinen NGC 1566’nın yeni kızılötesi ölçümlerini sağlar. hakkında bulunan 40 milyon ışıkyılı Dünya’dan uzakta, galaksinin son derece aktif merkezi, yıldız oluşturan bulutsuların nasıl oluştuğu ve geliştiği hakkında daha fazla şey öğrenmeyi amaçlayan bilim adamları arasında özellikle popüler olmasına yol açtı.

Bu durumda, bilim adamları bir Tip 1a süpernovasını – bir karbon-oksijen beyaz cüce yıldızının patlamasını – incelemeyi başardılar. çalışma, araştırmacıların NGC 1566’yı incelerken sadece şans eseri yakalandığını söyledi.

Tucker, “Beyaz cüce patlamaları, kozmoloji alanı için önemlidir, çünkü gökbilimciler bunları genellikle mesafe göstergeleri olarak kullanırlar” dedi. “Ayrıca evrendeki demir, kobalt ve nikel gibi büyük miktarda demir grubu elementleri üretiyorlar.”

Araştırma, geniş yıldız kümesi ölçümleri envanteri nedeniyle yakın gökadalarda çalışmak üzere bir referans veri seti oluşturmak için kullanılan PHANGS-JWST Araştırması sayesinde mümkün oldu. Tucker ve çalışmayı yöneten Ohio Eyaleti’nde astronomi yüksek lisans öğrencisi olan ortak yazar Ness Mayker Chen, süpernova çekirdeğinin çekilmiş görüntülerini analiz ederek, belirli kimyasal elementlerin bir patlamadan sonra çevreleyen kozmosa nasıl yayıldığını araştırmayı amaçladılar.

Örneğin, büyük patlama sırasında hidrojen ve helyum gibi hafif elementler oluştu, ancak daha ağır elementler ancak süpernovaların içinde meydana gelen termonükleer reaksiyonlarla yaratılabilir. Tucker, bu yıldız reaksiyonlarının demir elementlerin evrendeki dağılımını nasıl etkilediğini anlamak, araştırmacılara evrenin kimyasal oluşumu hakkında daha derin bir fikir verebilir dedi.

“Bir süpernova patladığında genişler ve bunu yaparken de esasen ejektanın farklı katmanlarını görebiliriz, bu da bulutsunun çekirdeğini incelememizi sağlar” dedi. Süpernovalar, radyoaktif bozunma adı verilen, kararsız bir atomun daha kararlı hale gelmek için enerji saldığı bir süreçten güç alır ve yüksek enerjili fotonlar yayar. Bu örnekte, çalışma özellikle izotop kobalt-56’nın demir-56’ya nasıl bozunduğuna odaklandı.

Araştırmacılar, bu emisyonların gelişimini araştırmak için JWST’nin yakın kızılötesi ve orta kızılötesi kamera enstrümanlarından gelen verileri kullanarak, ilk olaydan 200 gün sonra, süpernova püskürmesinin, Dünya’dan görüntülenmesi imkansız olan kızılötesi dalga boylarında hala görülebildiğini buldular. zemin.

“Bu, sonuçlarımız beklediğimiz gibi olmasaydı, gerçekten endişe verici olacağı çalışmalardan biri” dedi. “Her zaman enerjinin ejektadan kaçmadığı varsayımını yaptık, ancak JWST’ye kadar bu yalnızca bir teoriydi.”

Uzun yıllar boyunca, kobalt-56 bozunarak demir-56’ya dönüştüğünde üretilen hızlı hareket eden parçacıkların çevreye sızıp sızmadığı veya süpernovaların yarattığı manyetik alanlar tarafından tutulup tutulmadığı belirsizdi.

Yine de, süpernova püskürmesinin soğuma özelliklerine yeni bir bakış açısı sağlayan çalışma, çoğu durumda püskürmenin patlamanın sınırlarından kaçmadığını doğruluyor. Tucker, bunun, bilim adamlarının bu karmaşık varlıkların nasıl çalıştığına dair geçmişte yaptıkları varsayımların çoğunu yeniden doğruladığını söyledi.

“Bu çalışma neredeyse 20 yıllık bilimi doğruluyor” dedi. “Her soruyu yanıtlamıyor, ancak en azından varsayımlarımızın feci şekilde yanlış olmadığını gösterme konusunda iyi bir iş çıkarıyor.”

Gelecekteki JWST gözlemleri, bilim adamlarının yıldız oluşumu ve evrimi hakkındaki teorilerini geliştirmelerine yardımcı olmaya devam edecek, ancak Tucker, diğer görüntüleme filtrelerine daha fazla erişimin onları test etmeye yardımcı olabileceğini ve kendi galaksimizin sınırlarının çok ötesindeki harikaları anlamak için daha fazla fırsat yaratabileceğini söyledi. .

Tucker, “JWST’nin gücü gerçekten benzersizdir” dedi. “Bu tür bir bilimi başarıyor olmamız gerçekten umut verici ve JWST ile, aynısını yalnızca farklı türden süpernovalar için yapmakla kalmayıp daha da iyi hale getirme şansımız yüksek.”