Телескопу NuSTAR вперше вдалося заглянути в ядро ​​наднової

Вперше астрономам вдалося зазирнути в серце вибухаючої зірки в останні хвилини її існування. Це зміг зробити космічний телескоп жорсткого рентгенівського діапазону NuSTAR. Йому вдалося зробити знімки радіоактивного титану в останках наднової Cassiopeia A, які стали видно з Землі в той момент, коли вибухнула зірка в 1671 році.

Подібна робота - основна для місії NuSTAR, запущеної в червні 2012 року для того, щоб вимірювати жорстке рентген- випромінювання вибухають зірок, або наднових, і чорних дір, в тому числі масивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху.

На цьому тижні учені з команди NuSTAR опублікували статтю в журналі Nature. У статті йдеться, що вченим вдалося створити першу карту титану, що вціліла від ядра зірки, що вибухнула в 1671 році. В результаті цього вибуху утворилися останки наднової, відомі як Cassiopeia A.

Цей об'єкт вже не раз вдавалося зафіксувати на знімках різних телескопів, однак лише на цьому знімку можна розгледіти, як космічні осколки стикаються з навколишнім газом і пилом і нагрівають їх. Завдяки NuSTAR вперше вдалося скласти карту жорсткого рентген- випромінювання речовини, створеного прямо в ядрі вибухаючої зірки: радіоактивного ізотопу титан- 44, який сформувався в ядрі зірки, коли вона стиснулася в нейтронну зірку або в чорну діру. Енергія, яка вивільнилася внаслідок колапсу ядра наднової, « зірвала » зовнішні шари зірки, і оскільки цього вибуху досі летять зі швидкістю 5000 кілометрів на секунду.

Вчені сподіваються, що ця інформація позволять астрономам побудувати тривимірні комп'ютерні моделі вибухаючих зірок, і, врешті -решт, зрозуміти деякі загадкові характеристики наднових, - такі, як джети речовини, які випускають деякі з них. Наприклад, колишні спостереження за Cassiopeia A за допомогою рентген- телескопа Chandra ( Чандра ), дозволили побачити кремнієві джети, які випускає зірка.

Cassiopeia A знаходиться приблизно в 11 000 світлових років від Землі і є однією з найбільш вивчених останків наднової. Через 343 роки після того, як вибухнула зірка, оскільки вибух поширився на майже 10 світлових років навколо.

У результаті більш ранніх спостережень за розігрітим від ударної хвилі залізом в осколках деякі вчені дійшли висновку, що вибух був однаково потужним у всіх напрямках - симетричним. Однак, останні дані говорять про те, що походження заліза настільки туманно, що його поширення може й не збігатися з « малюнком » вибуху.

Нова карта титану - 44, яка не збігається з поширенням заліза в останках, дозволяє висунути ще одну гіпотезу - про те, що всередині існує холодне залізо, яке не бачить Chandra. Залізо і титан формуються в одному і тому ж місці зірки, тому в осколках вибуху вони повинні поширюватися схожим чином.

В даний час NuSTAR продовжує спостерігати за випромінюванням радіоактивного титану - 44 з деяких інших останків наднових для того, щоб визначити, як розвиваються події там. Ці останки наднових повинні знаходитися досить близько до Землі, щоб можна було побачити структуру осколків, і в той же час бути досить молодими, для того, щоб радіоактивні елементи, такі, як титан, - все ще виділяли жорстке рентген- випромінювання.