Et nytt fotografi fra Spitzer-romteleskopet viser hvordan supernova-resten Cassiopeia A utviklet seg over tid. De letteste elementene, som hydrogen, lå i det ytterste skallet, mens de tyngste elementene sank til sentrum. Skjellene av eksplodert materiale stemmer ganske godt med de originale lagene i stjernen før det detonerte som en supernova.
Astronomer som bruker NASAs infrarøde Spitzer-romteleskop har oppdaget at en eksplodert stjerne, kalt Cassiopeia A, sprengte på en noe ryddig måte, og beholdt mye av sin originale løklignende lagdeling.
"Spitzer har i det vesentlige funnet viktige mangler av Cassiopeia A-puslespillet," sa Jessica Ennis fra University of Minnesota, Minneapolis, hovedforfatter av en artikkel som skulle vises i 20. november-utgaven av Astrophysical Journal.
"Vi har funnet nye biter av 'løken' -lagene som ikke hadde blitt sett før," sier Dr. Lawrence Rudnick, også fra University of Minnesota, og hovedetterforsker av forskningen. "Dette forteller oss at stjernens eksplosjon ikke var kaotisk nok til å røre restene til en stor haug med sopp."
Cassiopeia A, eller Cas A i korte trekk, er det som er kjent som en supernova-rest. Den opprinnelige stjernen, omtrent 15 til 20 ganger mer massiv enn solen vår, døde i en kataklysmisk "supernova" -eksplosjon relativt nylig i vår egen Melkeveis galakse. Som alle modne massive stjerner var Cas A-stjernen en gang ryddig og ryddig, bestående av konsentriske skjell bestående av forskjellige elementer. Stjernens ytre hud besto av lettere elementer, for eksempel hydrogen; de midterste lagene var foret med tyngre elementer som neon; og kjernen ble stablet med de tyngste elementene, for eksempel jern.
Inntil nå var forskerne ikke helt sikre på hva som skjedde med Cas A-stjernen da den rev seg fra hverandre. En mulighet er at stjernen eksploderte på en mer eller mindre ensartet måte og kastet lagene sine i rekkefølge. Hvis dette var tilfelle, bør de lagene bevares i det ekspanderende rusk. Tidligere observasjoner avdekket deler av noen av disse lagene, men det var mystiske hull.
Spitzer klarte å løse gåten. Det viser seg at deler av Cas A-stjernen ikke hadde blitt skutt ut like raskt som andre da stjernen eksploderte. Se for deg at en løk sprenges fra hverandre med noen lagdelte biter som sprekker av og zoomer bort, og andre biter fra en annen del av løken som skyter av med litt lavere hastigheter.
"Nå kan vi bedre rekonstruere hvordan stjernen eksploderte," sa Dr. William Reach fra NASAs Spitzer Science Center, Pasadena, Calif. "Det ser ut til at de fleste av stjernens originale lag fløy utover i rekkefølge, men i forskjellige gjennomsnittshastigheter avhengig av der de startet. ”
Hvordan fant Spitzer de manglende puslespillbrikkene? Når stjernens lag suser utover, ramser de, én etter én, inn i en sjokkbølge fra eksplosjonen og oppvarmingen. Materiale som rammet sjokkbølgen tidligere har hatt mer tid til å varme opp til temperaturer som utstråler røntgen og synlig lys. Materiale som akkurat nå treffer sjokkbølgen er kjøligere og glødende med infrarødt lys. Følgelig identifiserte tidligere røntgen- og synlig lysobservasjoner varmt, dybdelags materiale som var blitt kastet ut raskt, men ikke de kjøligere manglende biter som haltet etter. Spitzers infrarøde detektorer var i stand til å finne de savnede biter - gass og støv bestående av mellomlagselementene neon, oksygen og aluminium.
Cassiopeia A er det ideelle målet for å studere anatomien til en supernovaeksplosjon. Fordi det er ungt og relativt nær solsystemet vårt, gjennomgår det sitt endelige dødsfall rett foran de vakre øynene til forskjellige teleskoper. Om noen hundre år eller så vil Cas As spredte rester ha fullstendig blandet sammen, for alltid å slette viktige ledetråder om hvordan stjernen levde og døde.
NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, administrerer Spitzer romteleskopmisjon for NASAs Science Mission Directorate, Washington. Vitenskapelige operasjoner utføres ved Spitzer Science Center ved California Institute of Technology, også i Pasadena. Caltech administrerer JPL for NASA.
For mer informasjon om Spitzer, besøk http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html eller http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Originalkilde: NASA / JPL News Release
