Новое изображение JWST показывает остаток сверхновой Кассиопея A
Космический телескоп Джеймс Уэбб изучил остаток сверхновой в созвездии Кассиопея в ближнем инфракрасном диапазоне. Кассиопея A (Cassiopeia A, Cas A) — это облако газа, пыли и другого материала, который остался после смерти звезды. Возглавляет исследовательскую группу JWST, изучающую Cas A., Дэнни Милисавлевич, доцент кафедры физики и астрономии в Научном колледже Университета Пердью.
«Я провел 17 лет, изучая звезды и их гигантские взрывы. Я использовал десятки телескопов — как наземных, так и космических — охватывающих электромагнитный спектр от гамма-лучей до радиоволн», — говорит Дэнни Милисавлевич. «И все же я не был готов к данным, которые предоставил Уэбб. Я поражен их качеством и красотой».
Кассиопея А — самый молодой известный остаток взорвавшейся массивной звезды в нашей галактике, что дает уникальную возможность узнать больше о том, как возникают такие сверхновые. Свет от ее взрыва впервые достиг Земли 340 лет назад.
«Cas A представляет собой лучшую возможность посмотреть на поле обломков взорвавшейся звезды и провести своего рода звездное вскрытие, чтобы понять, какой тип звезды был там изначально и как эта звезда взорвалась», — сказал Милисавлевич.
Сверхновые, подобные той, что сформировала Кассиопея А, имеют решающее значение для жизни. Звезды создают множество элементов, а последующие сверхновые создают дополнительные элементы — все, от кальция в наших костях до железа в нашей крови — и распространяют их по межзвездному пространству, засевая новые поколения звезд и планет.
«Понимая процесс взрыва звезды, мы читаем нашу собственную историю происхождения», — сказал Дэнни Милисавлевич.
Новый взгляд
Остаток сверхновой находится на расстоянии около 11 000 световых лет в той части неба, которая считается частью созвездия Кассиопеи.
В течение десятилетий ученые исследовали Cas A. Изучение структуры с использованием различных длин волн дает астрономам новое понимание анатомии звезды, точно так же, как инфракрасные камеры дают людям другую информацию, чем камеры, которые видят только в видимом спектре света.
Новое изображение Джеймса Уэбба демонстрирует невероятную детализацию. В нем средний инфракрасный свет был преобразован в видимый свет, что позволяет ученым анализировать детали и структуры.
Огромные завесы материала, окрашенные в красный и оранжевый цвета, показывают места, где вещество звезды разбивается на околозвездный газ и пыль. Среди этих красных полос розовые вспышки показывают, где сияют составные элементы звезды, включая кислород, аргон и неон.
Для исследователей одним из самых загадочных элементов является большая зеленая петля в правой части изображения.
Масштабная линейка указана в световых годах, которые представляют собой расстояние, которое свет проходит за один земной год. Один световой год равен примерно 9,46 триллиона километров. Поле зрения, показанное на этом изображении, составляет 10 световых лет в поперечнике.
На этом изображении показаны невидимые волны среднего инфракрасного диапазона, которые были преобразованы в цвета видимого света. Цветовой ключ показывает, какие фильтры MIRI использовались при сборе света. Цвет каждого имени фильтра — это цвет видимого света, используемый для представления инфракрасного света, проходящего через этот фильтр. © IMAGE: NASA, ESA, CSA, Danny Milisavljevic (Purdue University), Tea Temim (Princeton University), Ilse De Looze (UGent) IMAGE PROCESSING: Joseph DePasquale (STScI)
«Мы назвали его «Зеленый монстр» в честь парка Фенуэй в Бостоне, — сказал Милисавлевич. «Если вы присмотритесь, вы заметите, что он испещрен чем-то вроде маленьких пузырьков. Форма и сложность неожиданны и сложны для понимания».
Изображения с более высоким разрешением, на большем количестве длин волн, особенно в инфракрасном диапазоне, дают астрономам более четкое представление о тонкостях структуры.
«По сравнению с предыдущими инфракрасными изображениями мы видим невероятные детали, к которым раньше не имели доступа», — сказал Теа Темим, соавтор исследования.
Космическая пыль
Огромное количество пыли наполняет даже очень молодые галактики в ранней Вселенной.
Трудно объяснить происхождение этой пыли, не принимая во внимание сверхновые звезды, которые выбрасывают в космос большие количества тяжелых элементов — строительных блоков пыли.
Но сверхновые также могут уничтожать пыль, и неясно, сколько ее выдержит путешествие в межзвездное пространство. Изучая Кассиопея А с помощью JWST, астрономы надеются лучше понять содержание пыли в ней, что может помочь понять, где создаются строительные блоки планет и нас самих.
«В Cas A мы можем пространственно разрешить области с разным составом газа и посмотреть, какие типы пыли образовались в этих областях», — сказал Темим.
Карл Саган, как известно, говорил, что все мы состоим из «звездной пыли». Теперь наблюдения Джеймса Уэбба помогают ученым понять этот процесс.