Загадочные особенности скрываются в ближнем инфракрасном свете
Остаток сверхновой Кассиопея А (Cas A) сияет на новом изображении, полученном космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА, подобно блестящему круглому украшению, готовому к размещению в идеальном месте на праздничной елке. В рамках Праздники 2023 года в Белом домеПервая леди США доктор Джилл Байден представила первый в истории Адвент-календарь Белого дома. Чтобы продемонстрировать «Магию, Чудеса и Радость» курортного сезона, доктор Байден и НАСА празднуют это новое изображение от Уэбба.
Хотя все ярко, эта сцена не похожа на пресловутую тихую ночь. Изображение Cas A, полученное с помощью NIRCam (камеры ближнего инфракрасного диапазона) Уэбба, отображает этот звездный взрыв с разрешением, ранее недостижимым на этих длинах волн. Этот снимок с высоким разрешением раскрывает сложные детали расширяющейся оболочки материала, врезающейся в газ, выделяемый звездой, прежде чем она взорвалась.
Cas A — один из наиболее хорошо изученных остатков сверхновых во всем космосе. На протяжении многих лет наземные и космические обсерватории, в том числе НАСА, Рентгеновская обсерватория Чандра, Космический телескоп Хаббли вышел на пенсию Космический телескоп Спитцер собрали многоволновую картину остатка объекта.
Однако теперь астрономы вступили в новую эру в изучении Cas A. В апреле 2023 года MIRI (средний инфракрасный инструмент) Уэбба начал эту главу, раскрывая новые и неожиданные особенности внутренней оболочки остатка сверхновой. Многие из этих особенностей невидимы на новом изображении NIRCam, и астрономы выясняют, почему.
Изображение: Кассиопея А (NIRCam)
«Как осколки стекла»
Инфракрасный свет невидим для наших глаз, поэтому процессоры изображений и ученые переводят эти длины волн света в видимые цвета. На этом новейшем изображении Cas A цвета были назначены различным фильтрам NIRCam, и каждый из этих цветов намекает на различную активность, происходящую внутри объекта.
На первый взгляд, изображение NIRCam может оказаться менее красочным, чем изображение MIRI. Однако это просто сводится к длинам волн, на которых материал объекта излучает свет.
Наиболее заметные цвета на новом изображении Уэбба — это сгустки ярко-оранжевого и светло-розового цветов, составляющие внутреннюю оболочку остатка сверхновой. Острый взгляд Уэбба позволяет обнаружить мельчайшие сгустки газа, состоящего из серы, кислорода, аргона и неона, из самой звезды. В этот газ включена смесь пыли и молекул, которые в конечном итоге станут компонентами новых звезд и планетных систем. Некоторые нити обломков слишком малы, чтобы их мог различить даже Уэбб, а это означает, что их диаметр сопоставим или меньше 10 миллиардов миль (около 100 астрономических единиц). Для сравнения: вся Кас А имеет диаметр 10 световых лет или 60 триллионов миль.
«Благодаря разрешению NIRCam мы теперь можем видеть, как умирающая звезда полностью разбилась при взрыве, оставив после себя нити, похожие на крошечные осколки стекла», — сказал Дэнни Милисавлевич из Университета Пердью, возглавляющий исследовательскую группу. «Это действительно невероятно, после всех этих лет изучения Кас А теперь раскрыть эти детали, которые дают нам трансформационное понимание того, как взорвалась эта звезда».
Изображение: Кассиопея A NIRCam/MIRI
Скрытый зеленый монстр
При сравнении нового изображения Cas A, полученного Уэббом в ближнем инфракрасном диапазоне, с изображением в среднем инфракрасном диапазоне, его внутренняя полость и внешняя оболочка на удивление лишены цвета.
Окраины основной внутренней оболочки, которые на изображении MIRI выглядели темно-оранжевыми и красными, теперь выглядят как дым от костра. Это место, где взрывная волна сверхновой врезается в окружающий околозвездный материал. Пыль в околозвездном материале слишком холодная, чтобы ее можно было обнаружить непосредственно в ближнем инфракрасном диапазоне, но она светится в среднем инфракрасном диапазоне.
Исследователи говорят, что белый цвет — это свет синхротронного излучения, которое излучается во всем электромагнитном спектре, включая ближний инфракрасный диапазон. Он создается заряженными частицами, движущимися с чрезвычайно высокими скоростями по спирали вокруг силовых линий магнитного поля. Синхротронное излучение также видно в пузырькообразных оболочках в нижней половине внутренней полости.
Также в ближнем инфракрасном диапазоне не видна петля зеленого света в центральной полости Cas A, которая светилась в среднем инфракрасном диапазоне, которую исследовательская группа прозвала Зеленым монстром. Эта особенность была описана исследователями как «сложная для понимания» во время их первого просмотра.
Хотя «зеленый» цвет Зеленого монстра не виден в NIRCam, то, что осталось в ближнем инфракрасном диапазоне в этой области, может дать представление о загадочной особенности. Круглые отверстия, видимые на изображении MIRI, на изображении NIRCam слабо очерчены бело-фиолетовым излучением — это представляет собой ионизированный газ. Исследователи полагают, что это происходит из-за того, что обломки сверхновой прорываются сквозь нее и формируют газ, оставленный звездой перед ее взрывом.
Изображение: Особенности Кассиопеи А
Бэби Кас А
Исследователи были также совершенно ошеломлены одной интересной особенностью в правом нижнем углу поля зрения NIRCam. Эту большую полосатую каплю они назвали Бэби Кас А, потому что она выглядит как потомок главной сверхновой.
Это световое эхо, куда достиг свет от давнего взрыва звезды и согревает далекую пыль, светящуюся по мере остывания. Сложность структуры пыли и очевидная близость Baby Cas A к самому Cas A особенно интригуют исследователей. На самом деле Baby Cas A находится примерно в 170 световых годах позади остатка сверхновой.
Есть также несколько других, более мелких световых отголосков, разбросанных по новому портрету Уэбба.
Остаток сверхновой Cas A расположен на расстоянии 11 000 световых лет в созвездии Кассиопеи. С нашей точки зрения, по оценкам, он взорвался около 340 лет назад.
Космический телескоп Джеймса Уэбба — крупнейшая в мире обсерватория космической науки. Уэбб разгадывает тайны нашей Солнечной системы, заглядывает в далекие миры вокруг других звезд и исследует загадочные структуры и происхождение нашей Вселенной и наше место в ней. Уэбб — это международная программа, возглавляемая НАСА совместно со своими партнерами, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Канадским космическим агентством.
Контакты для СМИ
Лаура Бетц – [email protected], Роб Гутро– [email protected]
НАСА Центр космических полетов Годдарда, Гринбелт, штат Мэриленд.
Ханна Браун – [email protected] , Кристин Пуллиам – [email protected]ты
Научный институт космического телескопаБалтимор, Мэриленд.
Загрузки
Загрузите изображения в полном разрешении для этой статьи. из Научного института космического телескопа.
Посмотреть/скачать видеотур по Кассиопее А из Научного института космического телескопа.
Щелкните правой кнопкой мыши изображения в этой статье, чтобы открыть увеличенную версию в новой вкладке/окне.
Связанная информация
Еще новости Уэбба – https://science.nasa.gov/mission/webb/latestnews/
Больше изображений Уэбба – https://science.nasa.gov/mission/webb/multimedia/images/
Страница миссии Уэбба – https://science.nasa.gov/mission/webb/
Похожие для детей
На испанском
2023-12-11 01:13:00
1702302574
#Уэбб #из #НАСА #ошеломил #новым #взглядом #на #взорвавшуюся #звезду #высоком #разрешении