„Chandra“ rentgeno spinduliuotės nuotrauka iš supernovos liekanos „Cassiopeia A.“. Kreditas: NASA / CXC
Supernovos liekana „Cassiopeia A“ („Cas A“) visada buvo mįslė. Nors sprogimas, sukūręs šią supernovą, buvo akivaizdžiai galingas įvykis, prieš daugiau nei 300 metų įvykusio protrūkio vizualinis ryškumas buvo daug mažesnis nei įprastos supernovos - ir tai iš tikrųjų buvo nepastebėta 1600-aisiais - ir astronomai nežino kodėl. Kita paslaptis yra ta, ar sprogimas, sukėlęs Cas A, paliko neutroninę žvaigždę, juodąją skylę ar visai nieko. Bet 1999 m. Astronomai atrado nežinomą šviesų objektą Cas A. šerdyje. Dabar nauji stebėjimai, atlikti su „Chandra“ rentgeno spindulių observatorija, rodo, kad šis objektas yra neutroninė žvaigždė. Tačiau mįslės tuo nesibaigia: ši neutronų žvaigždė turi anglies atmosferą. Pirmą kartą tokio tipo atmosfera aptikta aplink tokį mažą, tankų objektą.
Objektas, esantis branduolyje, yra labai mažas - tik apie 20 km pločio, kuris buvo esminis dalykas norint identifikuoti jį kaip neutroninę žvaigždę, sakė Craigas Heinke iš Albertos universiteto. Heinke yra bendraautorė kartu su Wynn Ho iš Sautamptono universiteto, JK, popieriuje, kuris pasirodo lapkričio 5 d. Leidinyje „Nature“.
„Vienintelės dvi žvaigždės, apie kurias žinome, kad yra šios mažos rūšys, yra neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės“, - „Heiner“ pasakojo „Space Magazine“. „Galime atmesti, kad tai yra juodoji skylė, nes jokia šviesa negali ištrūkti iš juodųjų skylių, todėl bet kokie rentgeno spinduliai, kuriuos matome iš juodųjų skylių, yra iš medžiagos, patenkančios į juodąją skylę. Tokie rentgeno spinduliai būtų labai kintami, nes niekada nematote tos pačios medžiagos du kartus, tačiau nematome jokių šio objekto ryškumo svyravimų. “
Heinke'as teigė, kad „Chandra“ rentgeno spindulių observatorija yra vienintelis teleskopas, turintis pakankamai aštrų regėjimą, kad būtų galima stebėti šį objektą tokios ryškios supernovos liekanos viduje.
Tačiau labiausiai neįprastas šios neutroninės žvaigždės aspektas yra anglies atmosfera. Neutronų žvaigždės daugiausia sudarytos iš neutronų, tačiau jų paviršiuje yra plonas normalios medžiagos sluoksnis, įskaitant ploną –10 cm – labai karštą atmosferą. Anksčiau ištirtos neutronų žvaigždės turi vandenilio atmosferą, kurios tikimasi, nes intensyvus neutronų žvaigždės sunkis atmosferą sluoksniuoja, todėl viršuje yra lengviausias elementas - vandenilis.
Bet ne su šiuo Cas A objektu
„Mums pavyko sukurti neutroninės žvaigždės rentgeno spinduliuotės su keliomis skirtingomis įmanomomis atmosferomis modelius“, - interviu elektroniniame laiške sakė Heinke. „Tik anglies atmosfera gali paaiškinti visus mūsų matomus duomenis, todėl esame gana tikri, kad šioje neutronų žvaigždėje yra anglies atmosfera, pirmą kartą pamatę kitokią atmosferą ant neutroninės žvaigždės“.
Menininko įspūdis apie neutroninę žvaigždę „Cas A“ rodo mažą anglies atmosferos laipsnį. Žemės atmosfera rodoma tokiu pat mastu kaip ir neutroninė žvaigždė. Kreditas: NASA / CXC / M.Weiss
Taigi kaip Heinke'as ir jo komanda paaiškina vandenilio ir helio trūkumą šioje neutroninėje žvaigždėje? Pagalvokite apie „Cas A“ kaip kūdikį.
„Mes manome, kad suprantame, kad dėl tikrai jauno šio objekto amžiaus mes matome jį tik švelnaus amžiaus, tik 330 metų, palyginus su kitomis neutroninėmis žvaigždėmis, kurių amžius yra tūkstantis metų“, - sakė jis. „Supernovos sprogimo metu, sukūrusio šią neutroninę žvaigždę (žvaigždės šerdis sugriuvo iki miesto dydžio objekto, kurio tankis yra neįtikėtinai didelis nei atominių branduolių), neutroninė žvaigždė buvo įkaitinta iki aukštos, iki milijardo, temperatūros. laipsnių. Dabar jis atvėsęs iki kelių milijonų laipsnių, tačiau mes manome, kad jo aukšta temperatūra buvo pakankama, kad neutroninės žvaigždės paviršiuje įvyktų branduolinė sintezė, vandenilis ir helis susilietų su anglimi. “
Dėl šio atradimo tyrėjai dabar turi prieigą prie viso supernovos gyvenimo ciklo ir sužinos daugiau apie žvaigždžių, sprogstančių žvaigždžių vaidmenį visatos makiaže. Pavyzdžiui, dauguma žemėje randamų mineralų yra supernovų produktai.
„Šis atradimas padeda mums suprasti, kaip neutroninės žvaigždės gimsta žiauriuose supernovos sprogimuose“, - sakė Heinke.
Šaltinis: interviu su Craigu Heinke
