Кредит за изображение: Чандра
Комбинираните данни от рентгеновата обсерватория Чандра на НАСА и инфрачервените наблюдения с 200-инчовия телескоп Palomar разкриха доказателства, че избухването на гама-лъч, един от най-катастрофалните експлозии в природата, се е случило в нашата Галактика преди няколко хиляди години. Остатъкът от свръхнова, W49B, може да бъде и първият остатък от спукване на гама-лъчи, открит в Млечния път.
W49B е мъглявидна мъглявина, разположена на около 35 000 светлинни години от Земята. Новите данни разкриват ярки инфрачервени пръстени, като обръчи около цевта, и интензивно рентгеново излъчване от желязо и никел по оста на цевта.
„Тези резултати дават интригуващи доказателства, че изключително масивна звезда избухна в две мощни, противоположно насочени джетове, които бяха богати на желязо“, казва Джонатан Кеохан от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА по време на пресконференция на срещата на Американското астрономическо общество в Денвър. „Това прави W49B основен кандидат за това, че е остатъкът от спукване на гама лъчи, включващ колапс на черна дупка.“
„Най-близкият известен изблик на гама-лъчи на Земята е на няколко милиона светлинни години? повечето са отдалечени милиарди светлинни години? така че откриването на остатъка от един в нашата галактика би било голям пробив ”, казва Уилям Рич, един от сътрудниците на Keohane от Калифорнийския технологичен институт.
Според теорията на колапса, гама-изблици се получават, когато на масивна звезда изтича ядрено гориво и ядрото на звездата се срутва, за да образува черна дупка, заобиколена от диск с изключително горещ, бързо въртящ се, намагнетизиран газ. Голяма част от този газ се изтегля в черната дупка, но някои се изхвърлят в противоположно насочени струи газ, пътуващи с близка скорост на светлината.
Наблюдател, подравнен с един от тези струи, ще види избухване на гама-лъчи, ослепителна светкавица, при която концентрираната мощност е равна на тази на десет квадрилиона слънца за минута или повече. Гледката перпендикулярна на струите е по-малко изумителна, макар и въпреки това зрелищна експлозия на свръхнови. За W49B, струята е наклонена извън равнината на небето с около 20 градуса.
В инфрачервеното изображение могат да бъдат идентифицирани четири пръстена с диаметър около 25 светлинни години. Тези пръстени, които се дължат на топъл газ, по всяка вероятност са били изхвърлени от бързото въртене на масивната звезда няколко стотин хиляди години, преди звездата да избухне. Пръстените бяха изтласкани от горещ вятър от звездата няколко хиляди години преди тя да избухне.
Изображенията и спектралните данни на Чандра показват, че струите от многомилионен градус по Целзий газ, простиращи се по оста на цевта, са богати на йони на желязо и никел, което съответства на изхвърлянето им от центъра на звездата. Това разграничава експлозията от конвенционалната свръхнова тип II, при която по-голямата част от Fe и Ni преминава в създаването на неутронна звезда, а външната част на звездата е това, което е изхвърлена. За разлика от тях, в колапсарния модел на гама лъчите се изхвърля желязо и никел от центъра се изхвърля по протежение на струята.
В краищата на цевта рентгеновата емисия пламва, за да направи гореща капачка. Рентгеновата капачка е заобиколена от сплескан облак от водородни молекули, открити в инфрачервения. Тези характеристики показват, че ударната вълна, предизвикана от експлозията, се е натъкнала на голям, плътен облак от газ и прах.
Сценарият, който се появява, е този, при който масивна звезда, образувана от плътен облак прах, блести ярко в продължение на няколко милиона години, докато въртеше пръстени от газ и ги изтласква, образувайки почти празна кухина около звездата. След това звездата претърпя експлозия на свръхнова свръхнова, която доведе до избухване на гама-лъч.
Наблюденията на W49B могат да помогнат за разрешаването на проблем, който е превърнал колапсарния модел за изблици на гама-лъчи. От една страна, моделът се основава на колапса на масивна звезда, която обикновено се формира от плътен облак. От друга страна, наблюденията на последващото светене на много изблици на гама лъчи показват, че експлозията е станала в газ с ниска плътност. Въз основа на данните за W49B резолюцията, предложена от Keohane и неговите колеги, е, че звездата е издълбала обширна кухина с ниска плътност, в която впоследствие е възникнала експлозията.
"Тази звезда изглежда е избухнала вътре в създаден от него балон", каза Киохане. „В известен смисъл той изкопа собствения си гроб.“
Центърът за космически полети „Маршал“ на НАСА, Хънтсвил, Алауа, ръководи програмата „Чандра“ за Службата за космически науки, централата на НАСА, Вашингтон. Northrop Grumman от Redondo Beach, Калифорния, преди TRW, Inc., беше основният изпълнител за развитие на обсерваторията. Смитсоновската астрофизична обсерватория контролира науката и полетните операции от рентгенологичния център Чандра в Кеймбридж, Масачузетс.
Оригинален източник: Chandra News Release
