Остатък от прашна супернова Щракнете за уголемяване
Остатък от свръхнова в Малкия Магеланов облак е само на 1000 години; което го прави един от най-младите открити някога. Настоящите теории за свръхновите прогнозират, че тя трябва да има 100 пъти праха, който астрономите могат да открият. Възможно е ударните вълни на свръхновата да предотвратят образуването на прах или големи количества по-студен прах просто да не са били видени от инфрачервени инструменти.
Една от най-младите останки на супернова, известна, светеща червена топка прах, създадена от експлозията преди 1000 години на свръхмасивна звезда в съседна галактика, Малкият Магеланов облак, има същия проблем като експлодиращите звезди в нашата собствена галактика: твърде малко прах ,
Скорошни измервания от Калифорнийския университет, Бъркли, астрономи, използващи инфрачервени камери на борда на космическия телескоп на Спица на НАСА, показват най-много една стотна от количеството прах, предвидено от съвременните теории за свръхновите срутвания на ядрото, едва от масата на планетите в Слънчевата система ,
Разминаването представлява предизвикателство за учените, които се опитват да разберат произхода на звездите в ранната Вселена, тъй като се смята, че прахът, произведен предимно от експлодиращи звезди, образува звезди от ново поколение. Докато останките от свръхмасивни взривяващи се звезди в галактиката Млечен път също показват по-малко прах от предвиденото, астрономите се надяваха, че свръхновите в по-слабо развиващия се Малък Магеланов облак ще се съгласят повече с техните модели.
„По-голямата част от предишната работа беше фокусирана само върху нашата галактика, защото нямахме достатъчно резолюция, за да погледнем по-далеч в други галактики“, казва астрофизикът Снежана Станимирович, научен сътрудник в UC Berkeley. „Но с Spitzer можем да получим наистина наблюдения с висока резолюция на малкия Магеланов облак, който е на 200 000 светлинни години. Тъй като свръхновите в Малкия Магеланов облак изпитват условия, подобни на тези, които очакваме за ранните галактики, това е уникален тест за образуване на прах в ранната Вселена. "
Станимирович съобщава своите открития в презентация и прес-брифинг днес (вторник, 6 юни) на среща на Американското астрономическо дружество в Калгари, Алберта, Канада.
Станимирович спекулира, че несъответствието между теорията и наблюденията може да се дължи на нещо, влияещо на ефективността, с което тежките елементи се кондензират в прах, от много по-висока степен на унищожаване на праха при енергийни ударни вълни на свръхнова или защото астрономите липсват много голямо количество много по-студено прах, който може да бъде скрит от инфрачервени камери.
Тази констатация също така предполага, че алтернативните места за образуване на прах, по-специално силните ветрове от масивни звезди, могат да бъдат по-важни участници в праховия басейн в първичните галактики, отколкото са свръхнови.
Масивните звезди - тоест звезди, които са 10 до 40 пъти по-големи от нашето Слънце - се смята, че ще сложат край на живота си с масивен срив на техните ядра, който издухва външните слоеве на звездите, изхвърляйки тежки елементи като силиций, въглерод и др. желязо в разширяващи се сферични облаци. Смята се, че този прах е източник на материал за образуването на ново поколение звезди с по-тежки елементи, така наречените „метали“, в допълнение към много по-обилния водород и хелий.
Станимирович и колегите му от UC Berkeley, Harvard University, Калифорнийския технологичен институт (Caltech), Бостънския университет и няколко международни института образуват колаборация, наречена Spitzer Survey of the Small Magellanic Cloud (S3MC). Групата се възползва от безпрецедентната разделителна способност на телескопа Спитцер да изучава взаимодействията в галактиката между масивни звезди, молекулни прахови облаци и тяхната среда.
Според Алберто Болато, научен сътрудник в UC Berkeley и главен изследовател на проекта S3MC, „Малкият Магеланов облак е като лаборатория за тестване на образуването на прах в галактики с условия, много по-близки до тези на галактиките в ранната Вселена.“
„По-голямата част от радиацията, получена от остатъци от свръхнова, се излъчва в инфрачервената част на спектъра,“ казва Брайън Гаенслер от Харвардско-Смитсонианския център за астрофизика в Кеймбридж, Масачузетс. „С Спитцер най-накрая можем да видим как всъщност изглеждат тези обекти . "
Наречен неправилна галактика джудже, Малкият Магеланов облак и неговият спътник Големият Магеланов облак обикалят около орбитата на много по-големия Млечен път. И трите са на възраст около 13 милиарда години. През еоните Млечният път изтласка и издърпа тези спътникови галактики, създавайки вътрешна турбулентност, вероятно отговорна за по-бавния темп на образуване на звезди и по този начин забавената еволюция, която прави Малкия облак да изглежда като много по-млади галактики, виждани по-далеч.
„Тази галактика наистина е имала диво минало“, каза Станимирович. Поради това обаче „съдържанието на прах и изобилието от тежки елементи в Малкия магеланов облак са много по-ниски, отколкото в нашата галактика“, каза тя, „докато междузвездното радиационно поле от звезди е по-интензивно, отколкото в галактиката Млечен път , Всички тези елементи присъстваха в ранната Вселена. "
Благодарение на 50 часа наблюдение с камерата на инфрачервената решетка на Spitzer (IRAC) и многолентовия фотометричен фотометър (MIPS), проучвателният екип на S3MC засне централната част на галактиката през 2005 г. В едно парче от това изображение Станимирович забеляза червен сферичен балон, който тя откри, че съответства точно на мощен източник на рентгенови лъчи, наблюдаван преди това от спътника на рентгеновата обсерватория Чандра на НАСА. Топката се оказа остатък от свръхнова, 1E0102.2-7219, много проучен през последните няколко години в оптичните, рентгеновите и радио ленти, но никога досега не е виждан в инфрачервения.
Инфрачервеното лъчение се излъчва от топли предмети и всъщност радиацията от остатъка от свръхнова, видима само в една ивица дължина на вълната, показва, че прахът от 1000 години балон е почти равномерно 120 Келвина, което съответства на 244 градуса по Фаренхайт под нулата. E0102, сред най-младата трета от всички известни остатъци от свръхнови, вероятно е резултат от експлозията на звезда, 20 пъти по-голяма от слънцето, и отломките се разширяват с около 1000 километра в секунда (2 милиона мили в час) оттогава.
Инфрачервените данни предоставиха възможност да се види дали по-ранните поколения звезди - такива с ниско изобилие на тежки метали - съответстват в по-голяма степен на съвременните теории за образуването на прах при експлодиращи свръхмасивни звезди. За съжаление количеството прах - почти една хилядна от масата на Слънцето - беше поне 100 пъти по-малко от предвиденото, подобно на ситуацията с добре познатия остатък от свръхнова Касиопея А в Млечния път.
Екипът на S3MC планира бъдещи спектроскопични наблюдения с телескопа Spitzer, които ще предоставят информация за химичния състав на праховите зърна, образувани при експлозии на свръхнови.
Работата е спонсорирана от Националната администрация по аеронавтика и космос и Националната научна фондация.
Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния, ръководи мисията на космическия телескоп „Спицер“ за дирекция „Научна мисия“ на НАСА, базирана във Вашингтон, D.C. JPL е подразделение на Caltech.
Оригинален източник: UC Berkeley News Release
