Attēla kredīts: Dvīņi
Līdzīgi kā ārsts, kurš mēģina izprast kāda vecāka gadagājuma pacienta pēkšņu nāvi, astronomi ir ieguvuši visu laiku detalizētākos novērojumus par vecu, bet citādi normālu masīvu zvaigzni tieši pirms un pēc tās dzīves, kas beidzās ar iespaidīgu supernovas eksploziju.
Nepilnu gadu pirms gigantiskā sprādziena attēlota Gemini observatorijas un Habla kosmiskā teleskopa (HST) zvaigzne atrodas blakus esošajā galaktikā M-74 Zivju zvaigznājā. Šie novērojumi ļāva Eiropas astronomu komandai, kuru vadīja doktors Stefans Smartts no Kembridžas universitātes, Anglijā, pārbaudīt teorētiskos modeļus, kas parāda, kā tāda zvaigzne kā šī var satikt tik vardarbīgu likteni.
Rezultāti tika publicēti žurnāla Science 2004. gada 23. janvāra numurā. Šis darbs sniedz pirmo apstiprinājumu ilgstoši pastāvošajai teorijai, ka dažas no vismasīvākajām (tomēr normālām) vecām zvaigznēm Visumā savu dzīvi beidz ar vardarbīgiem supernovas sprādzieniem.
"Var strīdēties, ka šajā atradumā tika iesaistīta zināma veiksme vai serendipitāte," sacīja Dr Smartts. “Tomēr mēs kādu laiku esam meklējuši šāda veida parasto zvaigzni zvaigznei uz tās nāves gultas. Man patīk domāt, ka šīs zvaigznes lielisko Dvīņu un HST datu atrašana ir mūsu prognozes apstiprinājums, ka kādu dienu mums bija jāatrod viena no šīm zvaigznēm milzīgajos datu arhīvos, kas tagad pastāv. ” Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu sīkāku informāciju par Dr. Smartt pašreizējo supernovas programmu.
Pēdējo gadu laikā Smartt pētniecības komanda ir izmantojusi visspēcīgākos teleskopus gan kosmosā, gan uz zemes, lai attēlotu simtiem galaktiku ar cerību, ka kādu no miljoniem šo galaktiku zvaigžņu kādu dienu eksplodēs kā supernova . Šajā gadījumā slavenais Austrālijas amatieru supernovas mednieks Reverends Roberts Evanss sākotnēji atklāja sprādzienu (identificēts kā SN203gd), skenējot galaktikas ar 12 collu (31 cm) piemājas teleskopu no viņa mājām Jaunā Dienvidvelsā, Austrālijā, 2003. gada jūnijs.
Pēc Evansa atklājuma, Dr Smartt komanda ātri sekoja detalizētiem novērojumiem, izmantojot Habla kosmisko teleskopu. Šie novērojumi pārbaudīja oriģinālās vai “priekšteča” zvaigznes precīzu atrašanās vietu. Izmantojot šos pozicionālos datus, Smartts un viņa komanda izpētīja datu arhīvus un atklāja, ka Dvīņu observatorijas un HST novērojumos ir datu kombinācija, kas nepieciešama, lai atklātu ciltsmātes būtību.
Dvīņu dati tika iegūti, nododot Gemini daudzobjektu spektrogrāfu (GMOS) uz Mauna Kea, Havaju salās 2001. gadā. Šie dati tika izmantoti arī, lai iegūtu satriecošu gala izšķirtspējas attēlu ar skaidru priekšstatu zvaigzni. Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu pilnās izšķirtspējas Dvīņu attēlu.
Apbruņojušies ar iepriekšējiem Gemini un HST novērojumiem, Smartt komanda spēja parādīt, ka priekšteča zvaigzne ir tā, ko astronomi klasificē kā parasto sarkano supergānu. Pirms eksplodēšanas šai zvaigznei bija apmēram 10 reizes lielāka masa un apmēram 500 reizes lielāks diametrs nekā mūsu Saulei. Ja mūsu saule būtu priekšteča izmēra, tā aptvertu visu iekšējo Saules sistēmu aptuveni uz Marsa planētas.
Sarkanās supergiantās zvaigznes ir diezgan izplatītas Visumā, un lielisku piemēru janvāra laikā var viegli pamanīt no gandrīz jebkuras vietas uz Zemes, aplūkojot Betelgeuse - koši sarkano plecu zvaigzni Oriona zvaigznājā (sk. Meklētāja diagrammu šeit.) Tāpat kā SN2003gd, Tiek uzskatīts, ka Betelgeuse varētu sagaidīt to pašu sprādzienbīstamo likteni jebkurā laikā no nākamās nedēļas līdz tūkstošiem gadu no šī brīža.
Pēc tam, kad SN2003gd eksplodēja, komanda vairākus mēnešus novēroja pakāpeniski izbalējušu gaismu, izmantojot Īzaka Ņūtona grupas teleskopus La Palmā. Šie novērojumi parādīja, ka tā bija normāla II tipa supernova, kas nozīmē, ka eksplozijas laikā izmestais materiāls ir bagāts ar ūdeņradi. Datoru modeļi, kurus izstrādājuši astronomi, jau sen ir paredzējuši, ka sarkanie superģenti ar pagarinātu, biezu ūdeņraža atmosfēru ražos šīs II tipa supernovas, taču līdz šim viņiem nebija novērojumu pierādījumu, lai pamatotu viņu teorijas. Tomēr fantastiskā Dvīņu un Habla attēlu izšķirtspēja un dziļums ļāva Smartt komandai novērtēt šīs cilts zvaigznes zvaigznītes temperatūru, gaišumu, rādiusu un masu un atklāt, ka tā ir normāla liela, veca zvaigzne. "Galvenais ir tas, ka šie novērojumi sniedz spēcīgu apstiprinājumu tam, ka teorijas gan zvaigžņu evolūcijai, gan šo kosmisko sprādzienu izcelsmei ir pareizas," sacīja Stokholmas observatorijas līdzautors Seppo Mattila.
Šī ir tikai trešā reize, kad astronomi patiesībā redz apstiprināta supernovas eksplozijas priekšteci. Pārējās bija savdabīgas II tipa supernovas: SN 1987A, kurai bija zils supergānu priekštecis, un SN 1993J, kas parādījās no masīvās mijiedarbības bināro zvaigžņu sistēmas. Noklikšķiniet šeit, lai iegūtu sīkāku informāciju.
Dr Smartts secina: “Supernovas sprādzieni rada un izplata ķīmiskos elementus, kas visu veido redzamajā Visumā? īpaši dzīve. Ir svarīgi, lai mēs zinātu, kāda veida zvaigznes ražo šos celtniecības blokus, ja mēs saprotam mūsu izcelsmi. ”
Arhivētie Dvīņu un HST dati bija kritiski svarīgi šī projekta panākumiem. "Šis atklājums ir lielisks piemērs arhīva datu milzīgajai vērtībai jauniem zinātniskiem projektiem," sacīja Dr. Kolins Aspins, kurš ir Dvīņu zinātnieks, kurš atbild par Dvīņu zinātnes arhīva (GSA) attīstību. Viņš turpināja: "Šis atklājums parāda iespaidīgos rezultātus, ko var sasniegt, izmantojot arhīvu datus, un uzsver GSA attīstības nozīmi nākamajām astronomu paaudzēm."
Dvīņu daudzobjektu spektrogrāfs, ko izmanto Dvīņu novērojumu veikšanai, ir dvīņu instrumenti, kas būvēti kā Gemini, Dominion Astrophysical Observatory, Kanāda, Lielbritānijas Astronomijas tehnoloģiju centra un Durham University, Apvienotā partnerība. Atsevišķi ASV Nacionālā optiskās astronomijas observatorija sniedza detektoru apakšsistēmu un ar to saistīto programmatūru. GMOS galvenokārt ir paredzēts spektroskopiskiem pētījumiem, kur nepieciešami vairāki simti vienlaicīgu spektru, piemēram, novērojot zvaigžņu un galaktiku kopas. GMOS ir arī iespēja koncentrēt astronomiskos attēlus uz tā masīvu, kas pārsniedz 28 miljonus pikseļu.
Īzaka Ņūtona teleskopu grupa (ING) ir Apvienotās Karalistes Daļiņu fizikas un astronomijas pētījumu padomes (PPARC), Nīderlandes Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) un Instituto de Astrof sica de Canarias institūcija (NAR). IAC) Spānijā. ING darbojas 4,2 metru William Herschel teleskops, 2,5 metru Isaac Newton teleskops un 1,0 metra Jacobus Kapteyn teleskops. Teleskopi atrodas Spānijas Roque de Los Muchachos observatorijā La Palmā, kuru vada Instituto de Astrofica Sica de Canarias (IAC).
Pamatinformācija:
Supernovas ir vienas no enerģētiskākajām parādībām, kas novērotas visā Visumā. Kad zvaigzne, kas vairāk nekā astoņas reizes pārsniedz mūsu Saules masu, sasniedz kodoldegvielas rezerves beigas, tās kodols vairs nav stabils, lai sabrūk zem sava milzīgā svara. Kad zvaigznes kodols sabrūk, ārējie slāņi tiek izstumti ātri kustīgā trieciena vilnī. Šīs milzīgās enerģijas izdalīšanās rezultātā tiek iegūta supernova, kas ir apmēram miljardu reizes gaišāka nekā mūsu Saule, un ir salīdzināma ar visas galaktikas spilgtumu. Pēc pašas iznīcināšanas zvaigznes kodols kļūst vai nu par neitronu zvaigzni, vai par melno caurumu.
Komandas sastāvā ir Stefans Dž. Smartts, Džastins R. Maunds, Margareta A. Hendrija, Kristofers A. Touts un Džeralds F. Gilmore (Kembridžas universitāte, Lielbritānija), Seppo Mattila (Stokholmas observatorija, Zviedrija) un Kriss R. Benns (Īzaka Ņūtona teleskopu grupa, Spānija).
Oriģinālais avots: Gemini News Release
