„Chandra“ SN1970G vaizdas. Vaizdo kreditas: NASA. Spustelėkite norėdami padidinti.
Astronomams žvelgiant į Visatą, vienas principas išsiskiria baziniu reljefu virš didžiulės duomenų ir informacijos, sukauptos jų instrumentais, platybėse - Visata yra darbas. Nuo vandenilio atomo iki galaktikų klasterio viskas keičiasi stebėtinai panašiai. Visatoje yra svarbus augimo, brendimo, mirties ir atgimimo principas. Niekur šis principas nėra labiau įgyvendintas nei pirminiuose šviesos šaltiniuose, kuriuos matome per savo instrumentus - žvaigždes.
2005 m. Birželio 1 d. Tyrėjų pora (Stefanas Immleris iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro ir K. D. Kuntzas iš Johno Hopkinso universiteto) paskelbė rentgeno duomenis, surinktus iš įvairių kosminių prietaisų. Duomenys atskleidžia, kaip viena masyvi žvaigždė, einanti netoliese esančioje galaktikoje (M101), gali padėti mums suprasti palyginti trumpą laikotarpį nuo žvaigždės mirties iki jos šviečiančio dujų vainiko virsmo supernovos liekana. Ši žvaigždė - supernova SN 1970G - dabar patyrė maždaug 35 metų matomą „pomirtinį gyvenimą“ - greitai besisukančią neutroninę šerdį, išsiplečiančią išplatėjusią žiedinę žvaigždžių dujų ir dulkių aurą (CSM ar aplinkinę žvaigždę). Net ir dabar (mūsų supratimu) sunkieji metalai skrieja į išorę tūkstančių kilometrų per sekundę greičiu - potencialiai sodindami organinių medžiagų sėklas tarpžvaigždinėje terpėje (ISM) 27 milijonų šviesmečių atstumu esančioje galaktikoje - lengvai matomus mažiausiame iš instrumentai, esantys pavasario Ursa Majoris žvaigždyne. Tik tada, kai to materijos energija pasieks ISM, 1970G užbaigs savo gimimo ir galimo atgimimo ciklą, kad įgytų naujas žvaigždes ir planetas.
Žvaigždės likimą pirmiausia lemia jos masė. Išgyvenusios tik 50 000 metų, masyviausios žvaigždės (net 150 saulės) kondensuojasi iš didžiulės šaltų dujų ir dulkių koncentracijos, kad galų gale galėtų gyventi labai greitai. Jaunystėje tokios žvaigždės, kaip ryškiai mėlyni milžinai, spinduliuojantys beveik ultravioletinę šviesą iš fotosferos, kurios temperatūra gali būti penkis kartus didesnė nei mūsų pačių Saulės. Tokiose žvaigždėse greitai kaupiasi branduolinės krosnys, išskirdamos nepaprastą kiekį ypač intensyvios radiacijos. Dėl šios spinduliuotės keliamas išorinis žvaigždės gaubtas daug kartų išstumia į išorę, net tada, kai nuo jo paviršiaus verda aukštai pakrautų dalelių svaiginantis galelis ir tampa žvaigždžių CSM. Dėl sparčiai besiplečiančios šerdies daromo spaudimo tokios žvaigždės branduolinis variklis degalams galų gale tampa badas. Vėlesnis griūtis pažymėta puikiu šviesos šou - tokiu, kuris gali aplenkti visą galaktiką. 12,1 stiprumo II tipo supernova 1970G niekada nebuvo tokia ryški, kad įveiktų 8-ojo stiprumo pagrindinį kompiuterį. Tačiau maždaug 30 000 metų iki savo žydėjimo 1970G virė didelius vandenilio ir helio dujų kiekius galingo saulės vėjo pavidalu. Vėliau ta pati įstrižinė materijos aura užfiksavo 1970-ųjų proveržį, pribloškiantį jį rentgeno spinduliuote. Ir būtent tas besiplečiančių bangų laikotarpis dominavo 1970G energijos ženkle arba „sraute“ per pastaruosius 35 stebėjimo metus.
Remiantis dokumentu „Rentgeno spinduliuotės iš„ Supernova 1970G “naudojant„ Chandra “atradimas“, Immleris ir Kuntzas teigia, kad „kaip seniausias SN, aptiktas rentgeno spinduliuose, SN 1970G pirmą kartą leidžia tiesiogiai stebėti perėjimą nuo SN jos supernovos liekanos (SNR) fazėje. “
Nors ataskaitoje cituojami rentgeno duomenys iš įvairių rentgeno palydovų, didžioji informacija gaunama iš penkių seansų serijos, naudojant NASA „Chandra“ rentgeno spindulių observatoriją 2004 m. Liepos 5–11 d. seansų metu buvo surinkta beveik 40 valandų minkštų rentgeno spindulių. Aukščiausia Čandros erdvinė skiriamoji geba ir jautrumas, įgytas atliekant ilgalaikius stebėjimus, leido astronomams visiškai išnaikinti supernovos rentgeno spinduliuotės kreivę nuo galaktikoje esančio netoliese esančio HII regiono - regiono, kurio ryškumas matomoje šviesoje buvo įtrauktas į „JLE Dreyer's New“. Bendrasis katalogas, sudarytas XIX amžiaus pabaigoje - NGC 5455.
Rezultatai - ir keletas kitų supernovos pomirtinio žvilgsnio stebėjimų naudojant NASA „Chandra“ ir ESA XMM-Newton - patvirtino vieną iš pirmaujančių po supernovos rentgeno spinduliuotės kurortų teorijų. Straipsnyje rašoma: „Aukštos kokybės rentgeno spindulių spektrai patvirtino žiedinių sąveikos modelių, kurie numato kietąjį spektrinį komponentą priekiniam smūgiui ankstyvoje epochoje (mažiau nei 100 dienų), ir minkštą šiluminį komponentą atvirkščiai, pagrįstumą. smūgis po to, kai besiplečiantis apvalkalas tampa optiškai plonas “.
Dešimtys tūkstančių metų prieš eidama į supernovą, žvaigždė, tapusi SN 1970G, tyliai virė materiją į kosmosą. Tai sukūrė plačią ekstrastelinę vandenilio ir helio aurą CSM pavidalu. Patekęs į supernovą, į kosmosą iššovė didžiulis karštų medžiagų srautas, kai SN 1970G mantija atsigavo po griūties ant jos perkaitinto šerdies. Maždaug 100 dienų šio reikalo tankis išliko nepaprastai didelis, o, patepus CSM, kietieji rentgeno spinduliai dominavo novalo sraute. Šie kieti rentgeno spinduliai turi dešimt - dvidešimt kartų daugiau energijos nei tie, kuriuos reikia sekti.
Vėliau, kai ši energija labai išsiplėtė, kad taptų optiškai skaidri, atsirado naujas laikotarpis - rentgeno spinduliai iš CSM sukėlė atvirkštinį mažesnės energijos „minkštųjų“ rentgeno spindulių srautą. Tikimasi, kad šis laikotarpis tęsis, kol CSM išsiplės iki taško, kuriame susilieja tarpžvaigždiniai dalykai (ISM). Tuo metu susidarys supernovos likučiai, o šiluminė energija CSM viduje jonizuos patį ISM. Iš to išeis būdingas „mėlynai žalios“ spindesys, matomas tokiuose supernovos liekanose kaip „Cygnus Loop“, matomas per net kuklius mėgėjų instrumentus ir tinkamus filtrus.
Ar SN 1970G dar tapo supernovos liekana?
Vienas svarbus šio klausimo sprendimo būdas yra masinės supernovos nuostolių procentas prieš išsiveržimą. Pasak Immlerio ir Kuntzo: „Išmatuotas SN 1970G masės nuostolių koeficientas yra panašus į tą, kuris nustatomas kitam II tipo SNe, kuris paprastai svyruoja nuo 10-5 iki 10-4 saulės masės per metus. Tai rodo, kad rentgeno spinduliuotė atsiranda dėl šoko įkaitinto CSM, kurį uždėjo protėvis, o ne nuo šoko įkaitinto ISM, net ir vėlyvąja epocha po protrūkio “.
Stefano Immlerio teigimu, „Supernovos paprastai išnyksta greitai po sprogimo, kai smūgio banga pasiekia išorines žvaigždžių vėjo ribas, kurios tampa plonesnės ir plonesnės. Tačiau po kelių šimtų metų šokas ištinka į tarpžvaigždinę terpę ir dėl didelio ISM tankio išsiskiria rentgeno spinduliuotė. Tankių, išmatuotų 1970G smūgio fronte, matavimai parodė, kad jie būdingi žvaigždžių vėjams, kurie yra daugiau nei eilės laipsnio mažesni už ISM tankį. “
Dėl nedidelio rentgeno spinduliuotės lygio, autoriai padarė išvadą, kad 1970G dar turi pasiekti supernovos liekanų fazę - net būdamas 35 metų po sprogimo. Remdamiesi tyrimais, susijusiais su supernovos liekanomis, tokiomis kaip „Cygnus Loop“, mes žinome, kad susiformavę likučiai gali išlikti dešimtis tūkstančių metų, nes perkaitinta medžiaga susilieja su ISM. Vėliau, kai ISM galutinai atvės, gali susidaryti naujos žvaigždės ir planetos, praturtintos sunkiaisiais atomais, tokiais kaip anglis, deguonis ir azotas, kartu su dar sunkesniais elementais (tokiais kaip geležis), pagamintais trumpą tikrosios supernovos akimirką. sprogimas - gyvenimo dalykai.
Aišku, SN 1970G turi daug daugiau išmokyti mus apie masyvių žvaigždžių pomirtinį gyvenimą ir jos žygiai į supernovos liekanos statusą ir ateityje bus atidžiai stebimi.
Parašė Jeffas Barboras
