Призрак сверхновой похож на шарик сладкой ваты.
Более 10 тысяч лет назад взорвалась звезда в нашей галактике. Свет от этого взрыва не достиг Земли до 1572 года, когда астроном Тихо Браге увидел вспышку яркости в ночном небе и принял ее за рождение новой звезды. Теперь мы знаем, что эта вспышка была на самом деле звездой белого карлика, движущейся сверхновой - яростно взрывной волной энергии и материи, которую звезда излучает, умирая. Спустя почти 500 лет отпечаток этого взрывного взрыва все еще виден - и он очень пушистый.
На прошлой неделе НАСА выпустило последнее изображение остатка сверхновой Тихо (также называемого "Тихо"). Фотография, сделанная рентгеновской обсерваторией Чандра, выглядит как опалесцирующий одуванчик.
«Вы смотрите на это изображение, и оно выглядит как сладкая вата», - говорит Брайан Уильямс , астроном НАСА, который помог сделать последнюю фотографию остатка сверхновой. Ученые используют эти космические фейерверки, чтобы понять и проверить теории сверхновых. В настоящее время астрономы не так много знают о том, как образуются сверхновые, добавляет Уильямс, или о том, как происходит взрыв. Кроме того, понимание механизма, который создает характерную форму взрыва - описанного как «пушистый» и « комковатый » - было особенно затруднительным.
Тихо классифицируется как сверхновая типа 1а - она подверглась мощному термоядерному взрыву, выпустив ударную волну, которая двигалась со скоростью почти 3100 миль в секунду. Волна ударила по газу и пыли, нагревая воздух и частицы на миллионы градусов. Человеческий глаз не может уловить ни одно из этих действий, но на рентгеновских снимках активность ярко светит (рентгеновские лучи имеют более высокую энергию, чем видимый свет, и имеют тенденцию приходить от очень горячих объектов, таких как черные дыры, скопления галактик). и сверхновые).
Этот образ Тихо «поразителен, а также имеет научное значение», говорит Жиль Ферран , физик, который использует данные для построения трехмерной визуализации сверхновых. «Это не первый раз, когда мы получаем изображение от Тихо. Но есть что-то новое в этом изображении, которое интересно».
Эта «новая» вещь - синий и красный в центре фотографии. Большинство цветов на снимке - красный, желтый, голубой, темно-синий, фиолетовый и оранжевый - представляют разные уровни энергии, если смотреть через рентгеновский телескоп (красный и желтый - самые низкие, оранжевый и фиолетовый - самые высокие). На этой новой фотографии Тихо ученые также смогли выделить и визуализировать определенный элемент: кремний - синие скопления в центре представляют кремний, движущийся к нам, а красный - кремний, удаляющийся в сторону.
У ученых есть два возможных объяснения того, как остатки Тихо образовали эти пушистые шарики. Первый утверждает, что взрыв был первоначально круглым и плавным, и по мере его расширения нестабильность жидкости (между частицами в космосе и веществом от взрыва) вызывала эти деформированные куски комков. Вторая возможность состоит в том, что это было комично с самого начала. В этом сценарии умирающая звезда подверглась не одному, а большому взрыву. В первой модели белый карлик похож на ядерную бомбу; во втором это как миллионы динамитных шашек.
Используя то, что Уильямс назвал «сложной техникой анализа изображений», ученые исследовали количество кусков и дырок в изображении (глядя на то, где они появляются, где их нет и насколько они велики). На основании всех этих данных им удалось построить математическую карту этих скоплений. Когда астрономы сравнили эту карту с симуляцией сверхновой, они обнаружили, что второй вариант - миллионы палочек динамита, взрывающихся одновременно, - более вероятен.
Эти скопления богаты тяжелыми элементами, такими как железо и кремний. Это имеет смысл, основываясь на том, что ученые знают о том, как образовалась Вселенная. Первоначально пространство состояло только из простых легких элементов, таких как водород и гелий. Большинство тяжелых элементов, образующихся внутри звезд, синтезируются во время этих взрывов сверхновых. Взрывы также отправили их летать по всей галактике. Когда образуются следующие поколения звезд, они образуются из этого вещества.
«Вы слышали известную поговорку« Мы все сделаны из звездной пыли »? - говорит Уильямс. «Это буквально то, что вы видите прямо здесь».