Atvaizdo kreditas: Chandra
Sujungti NASA „Chandra“ rentgeno spinduliuotės observatorijos ir infraraudonųjų spindulių stebėjimų duomenys su 200 colių teleskopu „Palomar“ atrado įrodymų, kad prieš keletą tūkstančių metų mūsų galaktikoje įvyko gama spindulių sprogimas, vienas iš katastrofiškiausių gamtos sprogimų. Supernovos liekana W49B taip pat gali būti pirmoji Gama spindulių sprogimo, aptikto Paukščių Take, liekana.
W49B yra statinės formos ūkas, esantis maždaug 35 000 šviesos metų nuo Žemės. Nauji duomenys atskleidžia ryškius infraraudonųjų spindulių žiedus, tokius kaip lankus aplink statinę, ir didelę geležies ir nikelio rentgeno spinduliuotę išilgai cilindro ašies.
„Šie rezultatai pateikia intriguojančių įrodymų, kad nepaprastai masyvi žvaigždė sprogo dviejuose galinguose, priešingai nukreiptuose purkštukuose, kuriuose gausu geležies“, - sakė Jonathanas Keohaneas iš NASA reaktyvinio varymo laboratorijos per spaudos konferenciją Amerikos astronomijos draugijos susirinkime Denveryje. „Dėl šios priežasties W49B yra pagrindinis kandidatas į gama spindulių sprogimo, apimančio juodosios skylės kolapsą, liekanas“.
„Artimiausias žinomas gama spinduliuotės bangos sklidimas yra keli milijonai šviesmečių? dauguma yra nutolę milijardus šviesmečių? taigi vieno iš mūsų galaktikos liekanų aptikimas būtų didelis proveržis “, - teigė Williamas Reachas, vienas iš Keohane bendradarbių iš Kalifornijos technologijos instituto.
Pagal kolapsinę teoriją gama spinduliuotės sprogimai susidaro, kai masinei žvaigždei pritrūksta branduolinio kuro, o žvaigždės šerdis griūva, kad susidarytų juodoji skylė, apsupta ypač karštų, greitai besisukančių, įmagnetintų dujų disko. Didžioji šių dujų dalis patenka į juodąją skylę, bet dalis išmetamos priešingai nukreiptoms dujų purkštukams, važiuojantiems beveik šviesos greičiu.
Stebėtojas, suderintas su vienu iš šių purkštukų, pamatys gama spindulių sprogimą, apakinantį blyksnį, kurio koncentruota galia yra lygi dešimčiai kvadrilijonų Saulių maždaug minutę. Vaizdas statmenai purkštukams yra mažiau stebinantis, nors vis dėlto įspūdingas supernovos sprogimas. W49B atveju reaktyvinis lėktuvas iš dangaus plokštumos pasviręs maždaug 20 laipsnių.
Infraraudonųjų spindulių paveikslėlyje galima atpažinti keturis žiedus, kurių skersmuo yra maždaug 25 šviesmečiai. Šie žiedai, atsirandantys dėl šiltų dujų, greičiausiai buvo išlindę dėl greito didžiulės žvaigždės sukimosi likus keliems šimtams tūkstančių metų prieš žvaigždės sprogimą. Žiedai buvo išstumti į išorę karštu vėju nuo žvaigždės prieš keletą tūkstančių metų, kol ji sprogo.
„Chandra“ vaizdas ir spektriniai duomenys rodo, kad kelių milimetrų laipsnių Celsijaus dujų purkštukai, einantys išilgai statinės ašies, yra turtingi geležies ir nikelio jonais, atsižvelgiant į tai, kad jie yra išmetami iš žvaigždės centro. Tai išskiria sprogimą iš įprastos II tipo supernovos, kurioje didžioji dalis Fe ir Ni patenka į neutroninę žvaigždę, o išorinė žvaigždės dalis yra tai, kas išsiskleidžia. Priešingai, gama spinduliuotės kolapsiniame modelyje geležis plyšta, o nikelis iš centro yra išmestas išilgai purkštuko.
Barelio galuose rentgeno spinduliuotė išsiskleidžia, kad būtų karštas dangtelis. Rentgeno dangtelį supa plokščias vandenilio molekulių debesis, aptiktas infraraudonųjų spindulių spinduliuote. Šios savybės rodo, kad sprogimo sukelta smūgio banga susidūrė su dideliu tankiu dujų ir dulkių debesiu.
Atsiranda scenarijus, kai masyvi žvaigždė, susiformavusi iš tankaus dulkių debesies, keletą milijonų metų ryškiai švietė, išsukdama dujų žiedus ir atstumdama juos, sudarydama aplink žvaigždę beveik tuščią ertmę. Tuomet žvaigždė patyrė kolpsaro tipo supernovos sprogimą, dėl kurio sprogo gama spindulys.
W49B stebėjimai gali padėti išspręsti problemą, kuriai pakirto gama spinduliuotės trūkimų kolapsaro modelį. Viena vertus, modelis remiasi masyvios žvaigždės, kuri paprastai susidaro iš tankaus debesies, griūtimi. Kita vertus, daugelio gama spinduliuotės pliūpsnių stebėjimai rodo, kad sprogimas įvyko mažo tankio dujose. Remiantis W49B duomenimis, Keohane'o ir jo kolegų pasiūlyta rezoliucija yra tokia, kad žvaigždė išraižė plačią mažo tankio ertmę, kurioje vėliau įvyko sprogimas.
„Atrodo, kad ši žvaigždė sprogo jos sukurto burbulo viduje“, - sakė Keohane. „Tam tikra prasme jis iškasė savo kapą“.
NASA Marshallo kosminių skrydžių centras, Hantsvilis, Alab., Valdo NASA būstinės, Vašingtone, Kosmoso mokslo biuro „Chandra“ programą. Northrop Grummanas iš Redondo paplūdimio, Kalifornijoje, anksčiau - „TRW, Inc.“, buvo pagrindinis observatorijos plėtros rangovas. Smitsono astrofizikos observatorija kontroliuoja mokslo ir skrydžių operacijas iš „Chandra“ rentgeno centro Kembridže, Masačusetsas.
Originalus šaltinis: „Chandra“ naujienų leidinys
