Pildikrediit: Kaksikud
Nagu arst, kes püüab mõista eaka patsiendi järsku surma, on astronoomid saanud kõigi aegade kõige üksikasjalikumad vaatlused vanast, kuid muidu tavalisest massiivsest tähest vahetult enne ja pärast selle elu lõppu suurejoonelise supernoova plahvatusega.
Vähem kui aasta enne hiiglaslikku plahvatust Gemini observatooriumi ja Hubble'i kosmoseteleskoobi (HST) poolt kujutatud täht asub lähedal asuvas galaktikas M-74 Kalade tähtkujus. Need tähelepanekud võimaldasid Inglismaal Cambridge'i ülikoolis dr Stephen Smartti juhitud Euroopa astronoomide meeskonnal kontrollida teoreetilisi mudeleid, mis näitavad, kuidas selline täht võib sellist vägivaldset saatust tabada.
Tulemused avaldati ajakirja Science 2004. aasta 23. jaanuari numbris. See töö annab esimese kinnituse kauaaegsele teooriale, mille kohaselt mõned kõige massiivsemad (veel normaalsed) vanad tähed Universumis lõpetavad oma elu vägivaldsetes supernoovaplahvatustes.
"Võib väita, et selle leidmisega oli seotud teatav arv õnne või suundumust," ütles dr Smartt. „Kuid me oleme juba mõnda aega otsinud sellist tavalist progenitori tähte tema surivoodilt. Mulle meeldib mõelda, et selle tähe kohta suurepäraste Kaksikute ja HST-andmete leidmine on meie ennustuse kinnituseks, et ühel päeval pidime leidma ühe neist tähtedest tohututest andmearhiividest, mis praegu olemas on. " Klõpsake siin, et saada lisateavet dr Smartti käimasoleva supernoova programmi kohta.
Viimase paari aasta jooksul on Smartti uurimisrühm kasutanud võimsaimaid teleskoope, nii kosmoses kui ka maa peal, sadade galaktikate pildistamiseks, lootuses, et miljon miljonist nende galaktikate tähest ühel päeval plahvatab nagu supernoova . Sel juhul tegi Austraalia tuntud amatöörliku supernoova jahimees Reverend Robert Evans plahvatuse (tuvastatud kui SN203gd) esmase avastuse, skaneerides galaktikaid 12-tollise (31cm) tagaaia teleskoobiga oma kodust Uus-Lõuna-Walesis Austraalias Juuni 2003.
Pärast Evansi avastust jälgis dr Smartti meeskond Hubble'i kosmoseteleskoobi abil kiiresti üksikasjalikke vaatlusi. Need tähelepanekud kontrollisid originaaltähe või "eelkäija" tähe täpset asukohta. Neid positsioneerimisandmeid kasutades kaevasid Smartt ja tema meeskond läbi andmearhiivid ja avastasid, et Kaksikute vaatluskeskuse ja HST vaatlused sisaldasid eelkäija olemuse paljastamiseks vajalikke andmeid.
Kaksikute andmed saadi Gemini mitmeobjektide spektrograafi (GMOS) kasutuselevõtul Hawaiil Mauna Keas 2001. aastal. Neid andmeid kasutati ka galaktika uimastamise suure eraldusvõimega pildi saamiseks, millel on selgelt näha punane eellastäht. Kaksikute täisresolutsiooniga pildi saamiseks klõpsake siin.
Relvastatud varasemate Kaksikute ja HST-i vaatlustega. Smartti meeskond suutis näidata, et esivanemate täht on see, mida astronoomid klassifitseerivad tavaliseks punaseks üliriigiks. Enne plahvatust tundus selle tähe mass umbes 10 korda suurem ja läbimõõt umbes 500 korda suurem kui meie Päikese mass. Kui meie päike oleks eelkäija suurus, haaraks see kogu sisemise Päikesesüsteemi umbes planeedile Mars.
Punased ülitäpsed tähed on universumis üsna tavalised ja suurepärase näite saab jaanuarikuu jooksul hõlpsasti märgata peaaegu kõikjal maakeral, vaadates Orioni tähtkujus säravat punast õlgtähte Betelgeuse (vaata leiduri diagrammi siit.) Nagu SN2003gd, Arvatakse, et Betelgeuse võib sama plahvatusohtliku saatuse tabada igal ajal järgmisel nädalal tuhandete aastate jooksul.
Pärast SN2003gd plahvatust vaatas meeskond mitu kuud järk-järgult hääbuvat valgust, kasutades Isaac Newtoni rühma teleskoope La Palmal. Need tähelepanekud näitasid, et tegemist oli tavalise II tüüpi supernoovaga, mis tähendab, et plahvatuse käigus väljunud materjal on rikas vesiniku poolest. Astronoomide välja töötatud arvutimudelid on juba pikka aega ennustanud, et punase vesiniku atmosfääriga pikad ülimenukad tekitavad II tüübi supernoovad, kuid seni pole neil olnud teooriate toetamiseks vaatlusaluseid tõendeid. Kaksikute ja Hubble'i piltide fantastiline eraldusvõime ja sügavus võimaldasid Smartti meeskonnal siiski hinnata selle progenitori tähe temperatuuri, heledust, raadiust ja massi ning paljastada, et see oli tavaline suur, vana täht. "Peamine on see, et need tähelepanekud annavad kindla kinnituse, et nii tähe evolutsiooni kui ka nende kosmiliste plahvatuste päritolu teooriad on õiged," ütles Stockholmi observatooriumi kaasautor Seppo Mattila.
See on alles kolmas kord, kui astronoomid näevad kinnitatud supernoova plahvatuse eelkäijat. Teised olid omapärased II tüübi supernoovad: SN 1987A, millel oli sinine ülivõimeline eellas, ja SN 1993J, mis tekkis massilisest interakteeruvast binaarsest tähesüsteemist. Lisateabe saamiseks klõpsake siin.
Dr Smartt järeldab: “Supernova plahvatused tekitavad ja levitavad keemilisi elemente, mis moodustavad nähtava universumi kõik? eriti elu. Meie päritolu mõistmiseks on kriitilise tähtsusega, et teame, mis tüüpi tähed neid ehitusplokke toodavad. ”
Arhiivitud Kaksikute ja HST-i andmed olid selle projekti õnnestumiseks üliolulised. "See avastus on suurepärane näide arhiiviandmete tohutust väärtusest uute teaduslike projektide jaoks," ütles dr Colin Aspin, kes on Kaksikute teadlane, kes vastutab Gemini Science Archive (GSA) väljatöötamise eest. Ta jätkas: "See avastus demonstreerib tähelepanuväärseid tulemusi, mida on võimalik arhiiviandmeid kasutades saavutada, ning rõhutab GSA arendamise olulisust tulevastele astronoomide põlvkondadele".
Kaksikute vaatluste tegemiseks kasutatav Kaksikute mitmeobjektiline spektrograaf on kaksikinstrumendid, mis on ehitatud Gemini, Kanada Dominioni astrofüüsikalise vaatluskeskuse, Suurbritannia astronoomia tehnoloogiakeskuse ja Suurbritannia Durhami ülikooli koostööna. Eraldi pakkus USA riiklik optilise astronoomia vaatluskeskus detektorite alamsüsteemi ja sellega seotud tarkvara. GMOS on mõeldud peamiselt spektroskoopilisteks uuringuteks, kus on vaja mitusada samaaegset spektrit, näiteks tähe- ja galaktikaparvede vaatlemisel. GMOS-il on ka võime keskenduda astronoomilistele piltidele oma üle 28 miljoni piksli maatriksis.
Isaac Newtoni teleskoopide rühm (ING) on Ühendkuningriigi osakestefüüsika ja astronoomia teadusnõukogu (PPARC), Hollandi Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) ja Instituto de Astrofi sica de Canarias ( IAC) Hispaanias. ING juhib 4,2-meetrist William Herscheli teleskoopi, 2,5-meetrist Isaac Newtoni teleskoopi ja 1,0-meetrist Jacobus Kapteyni teleskoopi. Teleskoobid asuvad Hispaania Roque de Los Muchachose observatooriumis La Palmal, mida haldab Instituto de Astrofica Sica de Canarias (IAC).
Taustainfo:
Supernoovad on ühed energilisemad nähtused, mida kogu universumis täheldatakse. Kui meie Päikese massiga enam kui kaheksa korda suurem täht jõuab tuumakütusevaru lõppu, pole tuum enam stabiilne, et tema enda tohutu raskuse all kokku variseda. Kui tähe tuum variseb, väljutatakse välimised kihid kiiresti liikuva lööklaine abil. Selle tohutu energia eraldumise tulemuseks on supernoova, mis on umbes miljard korda heledam kui meie Päike ja on võrreldav kogu galaktika heledusega. Pärast enda hävitamist saab tähe tuumast kas neutronitäht või must auk.
Meeskonda kuuluvad Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout ja Gerald F. Gilmore (Cambridge'i ülikool, Suurbritannia), Seppo Mattila (Stockholmi observatoorium, Rootsi) ja Chris R Benn (Isaac Newtoni teleskoopide rühm, Hispaania).
Algne allikas: Kaksikute pressiteade
