För fyrahundra år sedan skymdes skyöktare, inklusive den berömda astronomen Johannes Kepler, bäst känd som upptäckaren av lagarna om planetrörelse, av det plötsliga uppträdandet av en "ny stjärna" på den västra himlen, och konkurrerade med briljanten i det närliggande planeter.
Moderna astronomer, som använder NASA: s tre kretsande Great Observatories, avslöjar mysterierna om de expanderande resterna av Keplers supernova, det sista sådana objekt som sågs explodera i vår Vintergalax.
När en ny stjärna dök upp 9 oktober 1604 kunde observatörer bara använda sina ögon för att studera den. Teleskopet skulle inte uppfinnas på ytterligare fyra år. Ett team av moderna astronomer har de kombinerade förmågorna hos NASA: s stora observatorier, Spitzer Space Telescope, Hubble Space Telescope och Chandra X-ray Observatory, för att analysera resterna i infraröd strålning, synligt ljus och röntgenstrålar. Ravi Sankrit och William Blair från Johns Hopkins University i Baltimore leder laget.
Den kombinerade bilden avslöjar ett bubbelformat hölje av gas och damm, 14 ljusår bredt och expanderar med 6 miljoner kilometer per timme (4 miljoner km / h). Observationer från varje teleskop belyser distinkta drag i supernova, ett snabbt rörande skal av järnrikt material, omgiven av en expanderande chockvåg som sveper upp interstellär gas och damm.
"Studier med flera våglängder är absolut nödvändiga för att sätta ihop en fullständig bild av hur supernovarester utvecklas," sade Sankrit. Sankrit är en forskningsforskare, Center for Astrophysical Sciences vid Hopkins och ledare för observationer från astronomen Hubble.
"Till exempel domineras den infraröda datan av uppvärmt interstellärt damm, medan optiska och röntgenobservationer provar olika temperaturer på gas," tilllade Blair. Blair är forskarprofessor, avdelning för fysik och astronomi vid Hopkins och ledande astronom för Spitzerobservationer. "En rad observationer behövs för att hjälpa oss förstå det komplexa förhållandet som finns mellan de olika komponenterna," sade Blair.
En stjärns explosion är en katastrofal händelse. Sprängningen rivar stjärnan isär och släpper loss en ungefär sfärisk chockvåg som expanderar utåt med mer än 35 miljoner kilometer per timme (22 miljoner km / h) som en interstellar tsunami. Chockvågen sprider sig ut i det omgivande rymden och sopar upp all ömsesidig interstellär gas och damm till ett expanderande skal. Den stellar ejecta från explosionen spårar ursprungligen bakom chockvågen. Det tar så småningom upp den inre kanten av skalet och värms upp till röntgen temperaturer.
Bilder med synligt ljus från Hubbles Advanced Camera for Surveys avslöjar var supernovaschockvågen smälter in i de tätaste områdena i omgivande gas. De ljusa glödande knutarna är täta klumpar som bildas bakom chockvågen. Sankrit och Blair jämförde sina Hubble-observationer med de som togs med markbaserade teleskop för att få ett mer exakt avstånd till supernovaresterna på cirka 13 000 ljusår.
Astronomerna använde Spitzer för att söka efter material som strålar i infrarött ljus, som visar uppvärmda mikroskopiska dammpartiklar som har sopats upp av supernovaschockvågen. Spitzer är tillräckligt känslig för att upptäcka både de tätaste regionerna som Hubble har sett och hela den expanderande chockvågen, ett sfäriskt materialmoln. Instrumenter på Spitzer avslöjar också information om den kemiska sammansättningen och den fysiska miljön hos de expanderande molnen med gas och damm som släpps ut i rymden. Detta damm liknar damm som var en del av molnet av damm och gas som bildade solen och planeterna i vårt solsystem.
Chandra röntgeninformation visar regioner med mycket het gas. Den hetaste gasen, röntgenstrålar med högre energi, finns främst i regionerna direkt bakom chockfronten. Dessa regioner dyker också upp i Hubble-observationerna och överensstämmer också med den svaga kanten på material som ses i Spitzer-data. Kylare röntgengas, röntgenstrålar med låg energi, befinner sig i ett tjockt inre skal och markerar platsen för materialet som utvisats från den exploderade stjärnan.
Det har funnits sex kända supernovor i vår Vintergata under de senaste 1 000 åren. Keplers är den enda som astronomer inte vet vilken typ av stjärna som exploderade. Genom att kombinera information från alla tre stora observatorier kan astronomer hitta ledtrådarna de behöver. "Det är verkligen en situation där summan är större än summan av delarna," sa Blair. "När analysen är klar kommer vi att kunna svara på flera frågor om detta gåtfulla objekt."
Bilder och ytterligare information finns på http://www.nasa.gov, http://hubblesite.org/news/2004/29, http://chandra.harvard.edu, http://spitzer.caltech.edu , http: //www.jhu.edu/news_info/news/, http://heritage.stsci.edu/2004/29 och http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/kepler.html.
Originalkälla: NASA / JPL News Release
