Кредитно изображение: Близнаци
Подобно на лекар, който се опитва да разбере внезапната смърт на възрастен пациент, астрономите са получили най-подробните наблюдения някога на стара, но иначе нормална масивна звезда, точно преди и след като животът й приключи в зрелищна експлозия на свръхнова.
Представена от обсерваторията Близнаци и космическия телескоп Хъбъл (HST) по-малко от година преди гигантската експлозия, звездата се намира в близката галактика М-74 в съзвездието Риби. Тези наблюдения позволиха на екип от европейски астрономи, ръководен от д-р Стивън Смарт от университета в Кеймбридж, Англия, да провери теоретични модели, показващи как звезда като тази може да срещне такава насилствена съдба.
Резултатите са публикувани в броя на списание Science от 23 януари 2004 г. Тази работа дава първото потвърждение на отдавна поддържаната теория, че някои от най-масовите (все пак нормални) стари звезди във Вселената завършват живота си в жестоки експлозии на свръхнови.
„Може да се спори, че в тази констатация е замесен известен късмет или сериозност“, казва д-р Смарт. „Въпреки това ние търсим тази нормална потомствена звезда на смъртното си легло от известно време. Обичам да мисля, че намирането на превъзходните данни за Близнаци и HST за тази звезда е доказателство за нашето прогнозиране, че един ден трябваше да намерим една от тези звезди в огромните архиви на данни, които сега съществуват. " Кликнете тук за повече подробности относно продължаващата програма на д-р Смарт свръхнова.
През последните няколко години изследователският екип на Smartt използва най-мощните телескопи, както в космоса, така и на земята, за да изобрази стотици галактики с надеждата, че някоя от милионите звезди в тези галактики някой ден ще избухне като свръхнова , В този случай прочутият австралийски ловец на любители на свръхнови, преподобни Робърт Еванс, направи първоначалното откриване на експлозията (идентифицирана като SN203gd), докато сканира галактики с 12-инчов (31 см) телескоп в задния двор от дома си в Нов Южен Уелс, Австралия в Юни 2003 г.
След откритието на Евънс екипът на д-р Смарт бързо проследява подробни наблюдения с помощта на космическия телескоп Хъбъл. Тези наблюдения потвърждават точното положение на първоначалната или „потомствената“ звезда. Използвайки тези позиционни данни, Смарт и неговият екип прекопаха архиви от данни и откриха, че наблюденията на Обсерваторията на Близнаците и HST съдържат комбинацията от данни, необходими за разкриване на природата на потомството.
Данните за Близнаци са получени по време на въвеждането в експлоатация на многообектния спектрограф на Близнаци на Мауна Кеа, Хаваи през 2001 г. Тези данни също бяха използвани за създаване на зашеметяващо изображение с висока разделителна способност на галактиката, което ясно показва червената потомствена звезда. Щракнете тук за изображението в Близнаци с пълна разделителна способност.
Въоръжен с по-ранните наблюдения на Близнаци и HST, екипът на Smartt успя да демонстрира, че звездата на потомците е това, което астрономите класифицират като нормален червен супергигант. Преди да избухне, тази звезда изглеждаше с маса около 10 пъти по-голяма и диаметър около 500 пъти по-голяма от тази на нашето Слънце. Ако нашето слънце беше с размерите на прародителя, то щеше да обхване цялата вътрешна слънчева система до планетата Марс.
Червените супергигантски звезди са доста често срещани във Вселената и отличен пример може да бъде лесно забелязан през януари от почти навсякъде по Земята, като погледнете Бетелгейзе, яркочервената раменна звезда в съзвездието Орион (вижте диаграмата на търсачката тук). Като SN2003gd, смята се, че Бетелгейзе би могла да срещне същата експлозивна съдба по всяко време от следващата седмица до хиляди години от сега.
След като SN2003gd избухна, екипът наблюдава постепенно избледняващата си светлина в продължение на няколко месеца, използвайки телескопите Isaac Newton Group в Ла Палма. Тези наблюдения показаха, че това е нормална свръхнова тип II, което означава, че изхвърленият материал от експлозията е богат на водород. Компютърните модели, разработени от астрономи, отдавна прогнозират, че червените супергиганти с удължена, дебела атмосфера на водород ще произведат тези свръхнови тип II, но досега не са имали наблюдетелни доказателства, които да подкрепят теориите им. Въпреки това, фантастичната разделителна способност и дълбочина на изображенията на Близнаци и Хъбъл позволиха на екипа на Smartt да прецени температурата, светимостта, радиуса и масата на тази потомствена звезда и да разкрие, че тя е нормална голяма, стара звезда. „Основното е, че тези наблюдения дават категорично потвърждение, че теориите както за звездната еволюция, така и за произхода на тези космически експлозии са правилни“, казва съавторът Seppo Mattila от Стокхолмската обсерватория.
Това е едва третият път, когато астрономите действително са видели прародител на потвърдена експлозия на свръхнова. Другите бяха своеобразни свръхнови тип II: SN 1987A, който имаше син супергигантски прародител, и SN 1993J, който се появи от масивна взаимодействаща двоична звездна система. Кликнете тук за повече подробности.
Д-р Смарт заключава: „Суперновите експлозии произвеждат и разпространяват химическите елементи, които съставляват всичко във видимата Вселена? особено живот. Важно е да знаем какъв тип звезди произвеждат тези градивни елементи, ако искаме да разберем произхода си. “
Архивираните данни за Близнаци и HST бяха от решаващо значение за успеха на този проект. „Това откритие е перфектен пример за огромната стойност на архивните данни за новите научни проекти“, казва д-р Колин Аспин, който е ученът Близнаци, отговорен за развитието на научния архив на Близнаци (GSA). Той продължи, „това откритие показва грандиозните резултати, които могат да бъдат реализирани чрез използване на архивни данни и подчертава значението на разработването на GSA за бъдещите поколения астрономи.“
Многообектният спектрограф на Близнаци, използван за извършване на наблюдения на Близнаци, са инструменти близнаци, изградени като съвместно партньорство между Близнаци, Астрофизичната обсерватория Доминион, Канада, Центъра за технология на астрономията във Великобритания и Университета в Дърам, Великобритания. Отделно, Националната обсерватория за оптична астрономия в САЩ предостави детекторната подсистема и свързания софтуер. GMOS е предназначен предимно за спектроскопични изследвания, при които са необходими няколкостотин едновременни спектъра, например при наблюдение на звездни и галактически клъстери. GMOS също има възможност да фокусира астрономическите изображения върху своя масив от над 28 милиона пиксела.
Групата телескопи на Исаак Нютон (ING) е учредяване на Съвета за изследване на физиката на частиците и астрономията (PPARC) на Обединеното кралство, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) на Холандия и Instituto de Astrof? Sica de Canarias ( IAC) в Испания. ING управлява телескопа Уилям Хершел 4,2 метра, телескопа Исаак Нютон 2,5 метра и телескопа Jacobus Kapteyn 1,0 метра. Телескопите са разположени в испанската обсерватория Roque de Los Muchachos на Ла Палма, която се управлява от Instituto de Astrof? Sica de Canarias (IAC).
Обща информация:
Суперновите са сред най-енергийните явления, наблюдавани в цялата Вселена. Когато звезда с повече от около осем пъти по-голяма от масата на нашето Слънце достига края на запаса си за ядрено гориво, сърцевината му вече не е стабилна от срутване под собствената си огромна тежест. Тъй като сърцевината на звездата се разпада, външните слоеве се изхвърлят в бързо движеща се ударна вълна. Това огромно освобождаване на енергия води до свръхнова, която е около един милиард пъти по-ярка от нашето Слънце и е сравнима с яркостта на цяла галактика. След като се самоунищожи, ядрото на звездата става или неутронна звезда, или черна дупка.
Екипът е съставен от Стивън Дж. Смарт, Джъстин Р. Маунд, Маргарет А. Хендри, Кристофър А. Туут и Джералд Ф. Гилмор (Университета в Кеймбридж, Великобритания), Сепо Матила (Стокхолмска обсерватория, Швеция) и Крис Р Бен (група телескопи на Исак Нютон, Испания).
Оригинален източник: Близнаци News Release
