Süpernova kalıntısı Cassiopeia A, JWST tedavisini alıyor

JWST’den başka bir çarpıcı görüntü için hazır mısınız? Bir süpernova kalıntısının içine bir göz atmaya ne dersiniz? Sadece herhangi bir yıldız kalıntısı değil, aynı zamanda Cassiopeia A’yı yaratan patlamadan arta kalanların son derece ayrıntılı bir görüntüsü. . Ayrıca, özellikle erken evrende, kozmik tozun varlığı hakkındaki soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir.

Cassiopeia A süpernova kalıntısı çok çalışıldı. Ancak, yeni JWST görünümü, astronomların diğer gözlemlerde görmediği çok daha fazla ayrıntı gösteriyor. Ve bu detay, bu yıldız olayında yeni pencereler açıyor. Danny Milisavljeviç, “Cas A, patlamış bir yıldızın enkaz alanına bakmak ve daha önce orada ne tür bir yıldız olduğunu ve o yıldızın nasıl patladığını anlamak için bir tür yıldız otopsisi yapmak için en iyi fırsatımızı temsil ediyor” dedi. Bu görüşü yakalayan gözlem programının baş araştırmacısı.

Hasarı keşfetmek

Bu görüntü, Cas A’nın kalbindeki süper kütleli yıldız öldüğünde sıralı bir yıkım hikayesini anlatıyor. İlk olarak, yaşlanan yıldız ölüm sürecine başladığında, çekirdeğinde gittikçe ağırlaşan yakıtları tüketti. Bu onu ısıttı ve yıldız genişledi. Ayrıca sıcak toz bulutları da çıkardı. Yavaş yavaş olayın dışına doğru genişlediler. Ardından, yıldızın çekirdeği demir tüketmeye başladığında, yıldızın sağlayabileceğinden daha fazla enerji harcadı. Yanma durdu ve çekirdek çöktü. Bu, yıldızın geri kalanını içeriye getirdi. Ardından, hepsi geri sıçradı ve çekirdekten hızla uzaklaşan yıldız materyali dalları gönderdi. Sonunda, bu malzeme daha yavaş genişleyen toz kabuğuyla çarpıştı.

Görüntüdeki tüm renkler, patlamanın çeşitli kısımlarını göstermektedir. Sahne ilk başta oldukça kafa karıştırıcı. Gökbilimciler, kalıntıdaki tüm farklı emisyon kaynaklarını bulmak için hala çalışıyorlar. Turuncu ve kırmızı renkli malzeme, sıcak dış kabuğun emisyonunu gösterir. Dallar, çökmüş çekirdekten hızla uzaklaşan yıldızlardır. Parlak pembe renktedirler ve düğümler ve kümelerle süslenmişlerdir. Oksijen, neon ve argon da dahil olmak üzere, yıldızda ve patlamanın ürettiği bir dizi element var. Patlama bölgesinin merkezine daha yakın bir yerde incecik yıldız malzemesinden oluşan bir koleksiyon var. En belirgin olanı, ekibin “Yeşil Canavar” adını verdiği dev bir yeşil döngüdür. Bu beklenmedik bir özellik ve kimse nasıl ve neden oluştuğundan tam olarak emin değil.

Cas A süpernova kalıntısı ve kozmik toz

Süpernovalar, arkalarında büyük miktarda toz saçarlar. Yani, bu bir soruyu gündeme getiriyor. Astronomlar erken evrende tozlu galaksiler gördüklerine göre, süpernovalar onları böyle mi yaptı? Cevap karmaşık. Kuşkusuz, ilk süper kütleli yıldızlar kozmik tarihin oldukça erken dönemlerinde vardı. Ve süpernova patlamalarında öldüler. Bu nedenle, ölürken etrafa toz saçacaklarını varsaymak mantıklı olabilir. Yine de, daha “modern” süpernovaların gözlemleri ve bunların toz çıktıları, ilk zamanlarda büyük miktarda tozu her zaman açıklamaz. Öyleyse, süpernovalardan değilse, ilk toz nereden geldi?

Cevap, tüm bu tozu sağladıkları olabilir. Bunun kanıtını bulmak için JWST’nin sağlayabildiği yüksek çözünürlüklü kızılötesi görüntülere ihtiyacımız var. Temim, “Cas A’da, farklı gaz bileşimlerine sahip bölgeleri mekansal olarak çözebilir ve bu bölgelerde ne tür tozların oluştuğuna bakabiliriz” dedi. Bu, JWST’nin gökbilimcilerin geçmişte başka birçok teleskop kullanarak tespit edemediklerini “görebileceği” anlamına gelir.

Cas A gibi süpernova kalıntılarını keşfetmek, gökbilimcilere ölmekte olan bir yıldızın çevresine neler yaptığına dair bir fikir vermekten daha fazlasını verir. Bunu yüksek çözünürlüklü ayrıntılı kızılötesi görüntülerde yapmak, gökbilimcilerin Cas A gibi tozlu nesnelerin “içini görmelerine” olanak tanır. Sadece bu değil, aynı zamanda geçmişe bir pencere sağlar. Milisavljeviç, “Yıldızların patlama sürecini anlayarak, kendi başlangıç ​​hikayemizi okuyoruz” dedi. “Kariyerimin geri kalanını bu veri setinde ne olduğunu anlamaya çalışarak geçireceğim.”

Cas A’nın süpernova kalıntısının geçmiş görüntüleri

Cassiopeia A, bizden yalnızca yaklaşık 11.000 ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve 10 ışıkyılı uzay boyunca uzanır. Muhtemelen ilk olarak 1600’lerin sonlarında Dünya’dan gözlemlendi. Modern teleskopların ortaya çıkmasıyla birlikte, yerden görünür ışıkta olduğu kadar, radyo gözlemleri yoluyla ve Hubble Uzay Teleskobu, Chandra X-ray Gözlemevi, NuSTAR ve diğerleri tarafından uzaydan görüldü.

Bu orantısız yıldız kalıntısının kendisi patlama bölgesinden saniyede 4.000 ila 6.000 kilometre arasında bir hızla çıkıyor. HST görüntüleri, saniyede 14.500 kilometreye kadar hızla uzaklaşan düğümleri ve diğer ejektaları gösterdi. Spitzer Uzay Teleskobu ve Kızılötesi Astronomik Uydu (her ikisi de JWST’nin öncüleri), yakındaki gaz bulutları üzerindeki patlamadan kaynaklanan bir kızılötesi yankı saptadı.

Tüm bu gözlemler, Cas A’nın süpernova patlamaları ve bunların kozmik zaman boyunca rolleri ile ilgili ileri çalışmalar için mükemmel bir hedef olduğuna işaret ediyor.