초신성은 관측 가능한 우주에서 가장 활기차고 강력한 사건 중 일부입니다. 그리고 우리는 초신성이 행성에서 사람, 전동 공구에 이르기까지 모든 것에 필요한 무거운 요소를 만드는 데 책임이 있다는 것을 알고 있지만 과학자들은 갑작스런 붕괴와 거대한 별의 폭발로 인한 역학을 결정하기 위해 오랫동안 노력해 왔습니다.
이제 NASA의 NuSTAR 임무 덕분에 스타가 붐을 일으키기 전에 어떤 일이 벌어 질지에 대한 확실한 단서가 있습니다.
위의 이미지는 NuSTAR 데이터가 파란색 인 초신성 잔존 카시오페이아 A (또는 짧게는 Cas A)를 나타내고 찬드라 엑스레이 천문대에서 빨강, 녹색 및 노랑으로 관찰 한 결과입니다. 330 년 전 우리 태양보다 약 15 ~ 25 배 더 큰 별 폭발로 남은 충격파입니다 *. 존재하는 온도와 유형에 따라 다양한 파장의 빛으로 빛납니다.
찬드라 (Chandra)에 대한 이전의 관측은 Cas A에서 더 많은 철분이 풍부한 가스의 껍질과 필라멘트의 팽창으로 인한 엑스레이 방출을 보여 주었지만, 구조물 내부에 무엇이 있는지 더 잘 알 수있을만큼 깊이를 들여다 볼 수는 없었습니다. NASA의 Nuclear Spectroscopic Telescope Array (누가 아는 사람들에게 NuStar)는 Cas A에서 엑스레이 비전을 잃어버린 퍼즐 조각을 찾을 수있을 때까지는 아니 었습니다.
방사성 티타늄으로 만들어졌습니다.
코어 붕괴 초신성을 설명하기 위해 많은 모델 (수백만 시간의 슈퍼 컴퓨터 시간 사용)이 만들어졌습니다. 주요 인물 중 하나는 극에서 발사되는 강력한 제트기로 인해 별이 찢어졌습니다. 훨씬 강력한 (그러나 집중된) 감마선 폭발과 관련이 있습니다. 그러나 제트는 제트 구조 내에서 원소 유물을 나타내지 않는 Cas A의 원인으로 보이지는 않았지만 제트에만 의존하는 모델이 항상 완전한 초신성을 초래하지는 않았습니다.
NuSTAR에 의해 고 에너지 x- 선으로 밝혀진 Cas A의 껍질 내부의 깊은 곳에서 방사성 티타늄의 비대칭 덩어리의 존재는 놀랍게도 다른 과정을 지적합니다 : 선조 내의 물질의“느슨 함” 충격파를 시작하여 궁극적으로 찢어 버리는 별.
이 프로세스가 어떻게 발생하는지에 대한 애니메이션을보십시오.
문자 그대로 눈 깜짝 할 사이에 불과 몇 백 밀리 초의 시간 동안 발생하는 슬로 싱은 스토브에서 물을 끓는 것과 비슷합니다. 기포가 표면을 뚫 으면 증기가 분출됩니다.
이 경우에만 폭발은 별 전체에 미친 듯이 강력한 폭발을 일으켜 고 에너지 입자의 충격파를 성간 매체에 분사하고 주기적으로 많은 무거운 원소를 은하계로 흩어지게합니다.
Cas A의 경우, 원래 슬로 싱 비대칭의 형상을 에코시키는 덩어리로 티타늄 -44가 배출되었다. NuSTAR는 방사능으로 인해 엑스레이에서 빛을내는 티타늄을 이미지화하고 매핑 할 수있었습니다 (찬드라가 볼 수있는 다른 가벼운 요소와 같이 충격파를 확장하여 가열되는 것이 아니라).
Caltech의 천문학 자 Brian Grefenstette는 2 월 19 일 NASA 원격 회의에서“NuSTAR를 갖기 전까지는 폭발의 핵심을 실제로 파악할 수 없었습니다.
“이전에는 Cas A에서 무슨 일이 있었는지 해석하기 어려웠습니다. 우리가 볼 수있는 물질은 가열 될 때 엑스레이에서만 빛을 발하기 때문입니다. X- 레이로 빛을 발하는 방사성 물질을 볼 수있게되었으므로 폭발의 핵심에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한보다 완전한 그림을 얻을 수있게되었습니다.”
– Brian Grefenstette, Caltech의 수석 저자
알았어요, 정말 좋습니다 NASA의 NuSTAR는 폭파 된 별의 남은 부분에서 티타늄의 빛을 발견했으며 찬드라는 철을 보았으며, 폭발하기 전에 1 초의 짧은 시간 동안 쇠를 치고 끓인 것을 알고 있습니다. 그래서 무엇?
하버드-스미소니언 천체 물리학 센터의 천문학 자 로버트 키르 쉬너 (Robert Kirshner)는“이제주의해야한다. “초신성은 화학 요소를 만들어 미국 자동차를 사면 2 년 전에 디트로이트에서 제조 된 것이 아닙니다. 그 강철의 철 원자는 50 억년 전에 일어난 고대 초신성 폭발로 제조되었습니다. 그리고 NuSTAR는 잭 삼촌 교체 용 엉덩이에있는 티타늄도 그 폭발로 만들어 졌음을 보여줍니다.
“우리는 모두 스타 더스트이며 NuSTAR는 우리가 어디에서 왔는지 보여줍니다. 교체 부품 포함 그래서 당신은 이것에 관심을 가져야합니다… 그리고 삼촌 잭도 그렇게해야합니다.”
그리고 NuSTAR가 조사 할 수있는 것은 핵심 붕괴 초신성 만이 아닙니다. 다른 유형의 초신성도 면밀히 조사 될 예정입니다. SN2014J의 경우 1 월 M82에서 발견 된 Ia 형인 SN2014J의 경우에도 발생합니다.
NuSTAR의 수사 피오나 해리슨 (Fiona Harrison)은 텔레 컨퍼런스에서 우주 잡지에 응답했다. "이것은 매우 흥미로운 소식입니다… NuSTAR는 몇 주 동안 [SN2014J]를보고 있었고, 우리는 그 폭발에 대해서도 이야기 할 수 있기를 희망합니다."
최근 NuSTAR 연구 결과의 가장 귀중한 성과 중 하나는 미래의 핵심 붕괴 초신성 모델에 적용 할 수있는 새로운 관측 된 제약 조건을 갖는 것입니다. 별이 폭발하는 방법에 대한 답변과 새로운 질문을 제공하는 데 도움이 될 것입니다. 그들이 몇 년 후.
Kirshner는“NuSTAR는 과학을 개척하고 있으며 새로운 결과를 얻을 때마다 많은 질문을 할 수있을 것으로 기대해야합니다.
2012 년 6 월에 출시 된 NuSTAR는 지구 궤도를 돌기위한 최초의 하드 엑스레이 망원경이며 초신성 잔해에서 방사성 원소지도를 생성 할 수있는 최초의 망원경입니다.
여기에서 JPL 뉴스 릴리스를 자세히 읽고 여기에서 전체 기자 회견을 들어보십시오.
* Cas A가 지구에서 11,000 광년 떨어져 있기 때문에 초신성의 실제 날짜는 약 11,330 년 전입니다. 몇 가지를 주거나 가져 가십시오.
