Multiwellenlängenbild von Cassiopeia A. (NASA/JPL-Caltech) Eine neue Analyse einer der berühmtesten Explosionen im Kosmos hat eine merkwürdige Asymmetrie zutage gefördert.
Ein Teil des inneren Nebels des Supernova-Überrests Cassiopeia A dehnt sich, wie Astronomen herausgefunden haben, nicht gleichmäßig aus.
Etwas hat dazu geführt, dass sich ein Teil der Wolke nicht mit dem Rest des Materials nach außen bewegt, sondern nach innen, zurück zur Quelle der Explosion: ein umgekehrter Schock.
„Die Rückwärtsbewegung im Westen kann zweierlei bedeuten“ sagt der Astronom Jacco Vink der Universität Amsterdam in den Niederlanden.
„Entweder gibt es irgendwo ein Loch, eine Art Vakuum, im Supernova-Material, das dazu führt, dass sich die heiße Hülle lokal plötzlich nach innen bewegt.“ Oder der Nebel ist mit etwas kollidiert.'
Cassiopeia A, 11.000 Lichtjahre entfernt, ist eines der berühmtesten und am besten untersuchten Objekte in der Milchstraße. Es ist das, was wir einen Supernova-Überrest nennen – die sich ausdehnende Ejektawolke, die übrig bleibt, nachdem ein massereicher Stern kaputt gegangen ist.
Es wird angenommen, dass die Supernova Cassiopeia A erstmals in den 1670er Jahren beobachtet wurde und den Himmel erleuchtete. Seitdem untersuchen Astronomen den Überrest. Es ist ein hervorragendes Beispiel für die Untersuchung der Entwicklung von Supernovae.
Multiwellenlängenbild von Cassiopeia A. (NASA/JPL-Caltech)
Cassiopeia A emittiert Licht in mehreren Wellenlängen und besteht aus einer großen, annähernd kugelförmigen Hülle aus expandierendem Material, das wahrscheinlich vor der Supernova ausgestoßen wurde, als der Stern zunehmend instabil wurde.
Dieses Material dehnt sich mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit zwischen 4.000 und 6.000 Kilometern (2.485 und 3.730 Meilen) pro Sekunde aus.
In ihrer neuen Studie untersuchten Vink und seine Kollegen Röntgendaten aus 19 Jahren des Chandra-Röntgenobservatoriums, um herauszufinden, wie sich der Überrest im Laufe der Zeit verändert hat.
Sie fanden heraus, dass ein Abschnitt auf der Westseite des inneren Bereichs der Hülle mit Geschwindigkeiten zwischen 3.000 und 8.000 Kilometern pro Sekunde nach innen in Richtung Mitte zurückprallt.
Sie fanden auch heraus, dass die äußere Stoßwelle desselben Abschnitts der Hülle beschleunigt wird. Laut Computermodellen einer sich ausdehnenden Stoßwelle führt eine Kollision mit etwas zunächst dazu, dass sich die Stoßfront verlangsamt und dann beschleunigt: „Genau so, wie wir es gemessen haben.“ Vin erklärt .
Eine Karte von Cassiopeia A, die ihre gemessene Ausdehnung zeigt. (J.Vink/astronomie.nl)
Womit könnte die Schockwelle also kollidiert sein?
Von anderen Supernova-Überresten wissen wir, dass Material im Raum um den Stern umgekehrte Schocks erzeugen kann; Zum Beispiel dichtere Regionen aus interstellarem Gas und Staub oder sogar eine frühere, sich langsamer bewegende Hülle aus Material, die der Stern im Sterben ausgestoßen hat.
Im Fall von Cassiopeia A könnte eine dichte Materialregion, die vom sterbenden Stern ausgestoßen wurde, eine Teilhülle erzeugt haben, in die der Überrest einschlug, wenn er sich nach außen ausdehnte.
Es könnte auch das Ergebnis eines Briefings gewesen sein Wolf-Rayet Phase des extremen Massenverlusts bei wirklich riesigen Sternen, die einen Hohlraum im Raum um den Stern herum erzeugte.
Wir wissen eigentlich nicht viel über den Vorläuferstern, der den Supernova-Überrest Cassiopeia A erzeugt hat. Wir wissen nicht, wie groß es war, wie alt es war oder welchen Spektraltyp es hatte. Diese Ergebnisse, sagen die Forscher, könnten einige Hinweise liefern.
„Die hier berichtete Schockdynamik liefert wichtige Hinweise auf die späte Massenverlustgeschichte des Vorläufers, sei es in Form einer teilweisen, asymmetrischen Hülle durch episodischen Massenverlust, eines asphärischen Hohlraums, der durch einen kurzen Wolf-Rayet-Phasenwind erzeugt wurde, oder …“ vielleicht sogar eine Kombination aus beidem“, Sie schreiben in ihre Arbeit .
Es ist erstaunlich, dass bei einem so gut untersuchten Objekt wie Cassiopeia A. With immer noch neue Details entdeckt werden neue Instrumente Wenn wir ihren Blick auf das Objekt richten, können wir nur damit rechnen, dass in den kommenden Jahren weitere Geheimnisse gelüftet werden.
Die Forschung wurde angenommen Das Astrophysikalische Journal , und ist verfügbar unter arXiv .