Ett nytt fotografi från Spitzer Space Telescope visar hur supernovarester Cassiopeia A utvecklades över tid. De lättaste elementen, som väte, låg i det yttersta skalet, medan de tyngsta elementen sjönk till mitten. Skal av exploderat material matchar ganska bra med de ursprungliga lagren i stjärnan innan det detonerades som en supernova.
Astronomer som använder NASA: s infraröda Spitzer Space Telescope har upptäckt att en exploderad stjärna, kallad Cassiopeia A, sprängde på ett något ordnat sätt och behöll mycket av sin ursprungliga lökliknande lager.
"Spitzer har i huvudsak funnit viktiga saknade delar av Cassiopeia A-pusslet," säger Jessica Ennis från University of Minnesota, Minneapolis, huvudförfattare till ett papper som ska visas i 20 november-numret av Astrophysical Journal.
"Vi har hittat nya bitar av" lök "-skikten som inte hade sett förut," säger Dr. Lawrence Rudnick, också från University of Minnesota, och forskarutvecklare. "Detta säger att stjärnans explosion inte var tillräckligt kaotisk för att röra resterna till en stor hög med svamp."
Cassiopeia A, eller Cas A i korthet, är det som kallas en supernova-rest. Den ursprungliga stjärnan, cirka 15 till 20 gånger massivare än vår sol, dog i en kataklysmisk "supernova" -explosion relativt nyligen i vår egen Vintergalax. Liksom alla mogna massiva stjärnor var Cas A-stjärnan en gång snygg och städad, bestående av koncentriska skal bestående av olika element. Stjärnans yttre hud bestod av lättare element, till exempel väte; dess mellanlager fodrades med tyngre element som neon; och dess kärna staplades med de tyngsta elementen, som järn.
Fram till nu var vetenskapsmän inte riktigt säkra på vad som hände med Cas A-stjärnan när den slet sönder. En möjlighet är att stjärnan exploderade på ett mer eller mindre enhetligt sätt och kastade sina lager i successiv ordning. Om detta var fallet, bör dessa lager bevaras i det expanderande skräpet. Tidigare observationer avslöjade delar av några av dessa lager, men det fanns mystiska luckor.
Spitzer kunde lösa gåten. Det visar sig att delar av Cas A-stjärnan inte hade skjutits ut så snabbt som andra när stjärnan exploderade. Föreställ dig att en lök sprängs isär med några skiktade bitar som sprickar bort och zooma bort, och andra bitar från en annan del av lök som skjuter av i något långsammare hastigheter.
"Nu kan vi bättre rekonstruera hur stjärnan exploderade," sade Dr. William Reach från NASA: s Spitzer Science Center, Pasadena, Calif. "Det verkar som att de flesta av stjärnans ursprungliga lager flög utåt i successiv ordning, men med olika genomsnittliga hastigheter beroende på där de började. ”
Hur hittade Spitzer de saknade pusselbitarna? När stjärnskikten susar utåt, rusar de, en efter en, i en chockvåg från explosionen och värmer upp. Material som träffade chockvågen tidigare har haft mer tid att värma upp till temperaturer som utstrålar röntgen och synligt ljus. Material som just nu träffar chockvågen är svalare och glödande med infrarött ljus. Följaktligen identifierade tidigare observationer av röntgenstrålning och synligt ljus varma, djupa skiktmaterial som hade kastats ut snabbt, men inte de svalare saknade bitarna som höll sig efter. Spitzers infraröda detektorer kunde hitta de saknade bitarna - gas och damm bestående av mellanlagrets element neon, syre och aluminium.
Cassiopeia A är det ideala målet för att studera anatomin i en supernovaexplosion. Eftersom det är ungt och relativt nära vårt solsystem, genomgår det sitt slutliga dödsfall direkt framför de vakna ögonen på olika teleskoper. Om några hundra år eller så kommer Cas A: s utspridda rester att ha helt blandats och för alltid radera viktiga ledtrådar om hur stjärnan levde och dog.
NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, förvaltar Spitzer Space Telescope-uppdraget för NASA: s Science Mission Directorate, Washington. Vetenskapliga operationer bedrivs vid Spitzer Science Center vid California Institute of Technology, även i Pasadena. Caltech hanterar JPL för NASA.
För mer information om Spitzer, besök http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html eller http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Originalkälla: NASA / JPL News Release
