На 23 февруари 1987 г. светлината от гигантска, експлодираща звезда достига до Земята. Събитието, което се състоя в Големия Магеланов облак, малка галактика на 168 000 светлинни години, която обикаля нашия Млечен път, беше най-близката свръхнова, която се е появила от близо 400 години, и първата след изобретяването на съвременните телескопи.
Повече от 30 години по-късно екип е използвал рентгенови наблюдения и физически симулации за точно измерване на температурата на елементите в газа около мъртвата звезда за първи път. Докато свръхбързите ударни вълни от сърцето на свръхновата се набиват на атоми в заобикалящия газ, те нагряват тези атоми до стотици милиони градуса по Фаренхайт.
Резултатите са публикувани на 21 януари в списанието Nature Astronomy.
Излизане с гръм
Когато гигантските звезди достигнат старост, външните им слоеве се отслабват и се охлаждат до огромни остатъчни структури около звездата. Ядрото на звездата създава зрелищен взрив на свръхнова, оставяйки след себе си или ултра плътна неутронна звезда, или черна дупка. Ударните вълни от експлозията излизат с една десета от скоростта на светлината и удрят околния газ, като го нагряват и го правят да свети в ярки рентгенови лъчи.
Космическият рентгенов телескоп Чандра следи емисиите от свръхнова 1987А, както е известна мъртвата звезда, откакто телескопът е пуснат преди 20 години. По това време, supernova 1987A изненадва изследователите изведнъж, Дейвид Бъроуз, физик от Държавния университет в Пенсилвания и съавтор на новата книга, каза пред Live Science. „Една голяма изненада беше откриването на серия от три пръстена около нея“, каза той.
От около 1997 г. ударната вълна от свръхнова 1987А взаимодейства с най-вътрешния пръстен, наречен екваториален пръстен, каза Бъроуз. Използвайки Чандра, той и неговата група наблюдават светлината, създадена от ударните вълни, докато взаимодействат с екваториалния пръстен, за да научат как газът и прахът в пръстена се нагряват. Те искаха да разберат температурите на различните елементи в материала, тъй като ударният фронт го обгръща, дългогодишен проблем, който беше трудно да се определи точно.
За да помогне в измерванията, екипът създаде подробни 3D компютърни симулации на свръхнова, която разедини многото процеси при игра - скоростта на ударната вълна, температурата на газа и границите на разделителна способност на инструментите на Чандра. Оттам те успяха да определят температурата на широк спектър от елементи, от леки атоми като азот и кислород, чак до тежки като силиций и желязо, каза Бъроуз. Температурите варираха от милиони до стотици милиони градуси.
Резултатите дават важна представа за динамиката на свръхнова 1987A и помагат за тестване на модели на специфичен тип ударни фронтове, каза на живо Джако Винк, високоенергиен астрофизик от Университета в Амстердам в Холандия, който не е участвал в работата. Science.
Тъй като заредените частици от взрива не удрят атомите в заобикалящия газ, а по-скоро разпръскват газовите атоми с помощта на електрически и магнитни полета, този удар е известен като шок без сблъсък, добави той. Процесът е често срещан във вселената и по-доброто му разбиране би помогнало на изследователите с други явления, като взаимодействието на слънчевия вятър с междузвезден материал и космологичните симулации за формирането на мащабна структура във Вселената.
