For fire hundre år siden ble himmelvåkere, inkludert den berømte astronomen Johannes Kepler, best kjent som oppdageren av lovene om planetarisk bevegelse, forskrekket av det plutselige utseendet til en "ny stjerne" på den vestlige himmelen, og konkurrerte med glansen i det nærliggende planeter.
Moderne astronomer, som bruker NASAs tre omløpende store observatorier, avslører mysteriene om de ekspanderende restene av Keplers supernova, den siste gjenstanden som ble sett til å eksplodere i vår Melkeveis galakse.
Da en ny stjerne dukket opp 9. oktober 1604, kunne observatører bare bruke øynene til å studere den. Teleskopet ville ikke blitt oppfunnet på ytterligere fire år. Et team av moderne astronomer har de kombinerte evnene fra NASAs store observatorier, Spitzer-romteleskopet, Hubble romteleskop og Chandra røntgenobservatorium, for å analysere restene i infrarød stråling, synlig lys og røntgenstråler. Ravi Sankrit og William Blair fra Johns Hopkins University i Baltimore leder laget.
Det kombinerte bildet avdekker et bobleformet hylle av gass og støv, 14 lysår bredt og utvider seg til 6 millioner kilometer i timen (4 millioner km / t). Observasjoner fra hvert teleskop fremhever særegne trekk ved supernovaen, et raskt bevegelig skall av jernrikt materiale, omgitt av en ekspanderende sjokkbølge som sveiper opp interstellar gass og støv.
"Studier med flere bølgelengder er helt essensielle for å sette sammen et fullstendig bilde av hvordan supernova-rester utvikler seg," sa Sankrit. Sankrit er en forskningsforsker, Center for Astrophysical Sciences at Hopkins og leder for Hubble astronomobservasjoner.
"For eksempel er de infrarøde dataene dominert av oppvarmet interstellært støv, mens optiske og røntgenobservasjoner prøver forskjellige temperaturer på gass," la Blair til. Blair er forskerprofessor, fysikk- og astronomiavdeling ved Hopkins og leder astronom for Spitzer-observasjoner. "En rekke observasjoner er nødvendig for å hjelpe oss å forstå det komplekse forholdet som eksisterer mellom de forskjellige komponentene," sa Blair.
Eksplosjonen av en stjerne er en katastrofal hendelse. Sprengningen ripper stjernen fra hverandre og slipper løs en omtrent sfærisk sjokkbølge som utvides utover med mer enn 35 millioner kilometer i timen (22 millioner km / t) som en interstellar tsunami. Sjokkbølgen sprer seg ut i det omkringliggende rommet og feier opp all tynn interstellar gass og støv til et ekspanderende skall. Den stellar ejecta fra eksplosjonen sporet opp bak sjokkbølgen. Det fanger etter hvert opp den indre kanten av skallet og blir oppvarmet til røntgen-temperaturer.
Bilder med synlig lys fra Hubbles Advanced Camera for Surveys avslører hvor supernova-sjokkbølgen smeller inn i de tetteste områdene med omliggende gass. De lyse glødende knutene er tette klumper som dannes bak sjokkbølgen. Sankrit og Blair sammenlignet sine Hubble-observasjoner med de som ble tatt med bakkebaserte teleskoper for å oppnå en mer nøyaktig avstand til supernova-restene på rundt 13 000 lysår.
Astronomene brukte Spitzer for å søke etter materiale som stråler i infrarødt lys, som viser oppvarmede mikroskopiske støvpartikler som er blitt feid opp av supernova-sjokkbølgen. Spitzer er følsom nok til å oppdage både de tetteste regionene sett av Hubble og hele den ekspanderende sjokkbølgen, en sfærisk sky av materiale. Instruments on Spitzer avslører også informasjon om den kjemiske sammensetningen og det fysiske miljøet til de ekspanderende skyene av gass og støv som kastes ut i verdensrommet. Dette støvet ligner på støv som var en del av skyen av støv og gass som dannet solen og planetene i solsystemet vårt.
Chandra røntgendata viser regioner med veldig varm gass. Den varmeste gassen, røntgenstråler med høyere energi, er først og fremst lokalisert i regionene rett bak sjokkfronten. Disse regionene dukker også opp i Hubble-observasjonene og stemmer også overens med den svake kanten av materiale som er sett i Spitzer-dataene. Kjøligere røntgengass, lavere energi røntgenbilder, ligger i et tykt indre skall og markerer plasseringen av materialet som er utvist fra den eksploderte stjernen.
Det har vært seks kjente supernovaer i Melkeveien vår de siste 1000 årene. Keplers er den eneste som astronomer ikke vet hvilken type stjerne som eksploderte. Ved å kombinere informasjon fra alle de tre store observatoriene, kan astronomer finne ledetrådene de trenger. "Det er virkelig en situasjon der totalen er større enn summen av delene," sa Blair. "Når analysen er fullført, vil vi kunne svare på flere spørsmål om dette gåtefulle objektet."
Bilder og tilleggsinformasjon er tilgjengelig på http://www.nasa.gov, http://hubblesite.org/news/2004/29, http://chandra.harvard.edu, http://spitzer.caltech.edu , http: //www.jhu.edu/news_info/news/, http://heritage.stsci.edu/2004/29 og http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/kepler.html.
Originalkilde: NASA / JPL News Release
