23. veebruaril 1987 jõudis Maale hiiglasliku plahvatusliku tähe valgus. Sündmus, mis leidis aset Suures Magellaani pilves, 168 000 valgusaasta kaugusel asuvas väikeses galaktikas, mis ümbritseb meie Linnuteed, oli lähim supernoova, mis toimus peaaegu 400 aasta jooksul, ja esimene pärast moodsate teleskoopide leiutamist.
Rohkem kui 30 aastat hiljem on meeskond kasutanud röntgenvaatlusi ja füüsilisi simulatsioone surnud tähe ümbritseva gaasi elementide temperatuuri esmakordseks mõõtmiseks. Kui ülikiired löögid supernoova südamest löövad ümbritseva gaasi aatomiteks, soojendavad nad neid aatomeid sadade miljonite kraadi Fahrenheiti järgi.
Tulemused avaldati 21. jaanuaril ajakirjas Nature Astronomy.
Lähen pauguga välja
Kui hiiglaslikud tähed jõuavad vanaduseni, satub nende välimine kiht maha ja jahutab tähe ümber tohutuid jäänukstruktuure. Tähe tuum tekitab suurejoonelise supernoova lööklaine, jättes maha kas ülipinge neutronitähe või musta augu. Plahvatuse lööklained läbivad valguse kiirusega kümnendiku ja löövad ümbritsevat gaasi, soojendades seda ja pannes särama eredate röntgenkiirte taustal.
NASA kosmoseaparaadi Chandra röntgenteleskoop on jälginud supernoova 1987A heitkoguseid, kuna surnud täht on teada, alates teleskoobi käivitamisest 20 aastat tagasi. Selle ajaga on supernoova 1987A teadlasi ikka ja jälle üllatanud, ütles Pennsylvania osariigi ülikooli füüsik ja uue raamatu kaasautor David Burrows ajakirjale Live Science. "Üks suur üllatus oli selle ümber kolme rõnga seeria avastamine," ütles ta.
Alates 1997. aasta paiku on supernoova 1987A lööklaine interakteerunud sisima rõngaga, mida nimetatakse ekvatoriaalrõngaks, ütles Burrows. Chandra abil on ta koos oma rühmaga jälginud lööklainete tekitatud valgust, kui nad interakteeruvad ekvatoriaalrõngaga, et õppida, kuidas rõngas olev gaas ja tolm soojenevad. Nad tahtsid välja mõelda materjali erinevate elementide temperatuurid, kui löögi esiosa seda tungib - see on pikaajaline probleem, mida on olnud keeruline täpselt kindlaks määrata.
Mõõtmiste abistamiseks lõi meeskond supernoova üksikasjalikud 3D-arvutisimulatsioonid, mis eraldasid paljud mängitavad protsessid - lööklaine kiirus, gaasi temperatuur ja Chandra instrumentide eraldusvõime piirid. Sealtpeale suutsid nad määrata mitmesuguste elementide temperatuuri, alates kergetest aatomitest nagu lämmastik ja hapnik, kuni rasketeni, nagu räni ja raud, ütles Burrows. Temperatuurid varieerusid miljonitest sadade miljonite kraadideni.
Need leiud pakuvad olulist teavet supernoova 1987A dünaamika kohta ja aitavad testida konkreetset tüüpi löögiprofiili mudeleid, rääkis Live'ile Hollandi Amsterdami ülikooli suure energiatarbimisega astrofüüsik Jacco Vink, kes polnud tööga seotud. Teadus.
Kuna plahvatuse laetud osakesed ei löö ümbritseva gaasi aatomeid, vaid hajutavad gaasi aatomid pigem elektri- ja magnetvälja kasutades, nimetatakse seda põrutust kokkupõrkevabaks löögiks, lisas ta. Protsess on kogu universumis tavaline ja nii aitaks selle parem mõistmine uurijatel uurida ka muid nähtusi, näiteks päikesetuule interaktsiooni tähtedevahelise materjaliga ja kosmoloogilisi simulatsioone universumis suuremahuliste struktuuride moodustumise kohta.
