SOFIA odkryła kosmiczny pył, który przetrwał wybuch supernowej 1987A

Zgodnie z nowymi badaniami z wykorzystaniem obserwatorium SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) kosmiczny pył, budulec gwiazd i planet, może powstawać w wyniku gwałtownej eksplozji gwiazdy zwanej supernową. Te zaskakujące obserwacje dostarczają wskazówek dotyczących astronomicznej tajemnicy otaczającej pył kosmiczny.

Cząsteczki pyłu tworzą się, gdy umierające czerwone olbrzymy wyrzucają materię i stają się częścią obłoków międzygwiazdowych o różnych rozmiarach, gęstościach i temperaturach. Ten kosmiczny pył jest następnie niszczony przez fale uderzeniowe supernowej, które rozchodzą się w przestrzeni kosmicznej z prędkością ponad 10 000 km/s!

Eksplozje supernowych należą do najpotężniejszych zdarzeń we Wszechświecie, których szczytowa jasność odpowiada światłu miliardów pojedynczych gwiazd. Wybuch powoduje również falę uderzeniową, która niszczy prawie wszystko na swojej drodze, w tym także pył w otaczającym gwiazdę ośrodku międzygwiazdowym. Obecne teorie przewidują, kiedy podmuch supernowej omiecie obszar przestrzeni kosmicznej i duża część pyłu zostanie zniszczona, więc powinno zostać go niewiele.

Jednak obserwacje z SOFIA mówią o innych, tajemniczych wynikach, które ukazują niemal 10-krotnie więcej pyłu, niż się spodziewano. Sugeruje to, że kosmiczny pył jest znacznie bardziej obfity w wyniku fali uderzeniowej, niż szacują teorie.

Nowe badanie opiera się na obserwacjach pozostałości po pobliskiej supernowej, znanej jako SN 1987A. Kiedy odkryto ją w 1987 roku, była to jedna z najjaśniejszych supernowych, jakie widziano w ciągu minionych 400 lat. Ze względu na jej bliskość, astronomowie byli w stanie monitorować nieprzerwanie przez ostatnie 30 lat jej wpływ na otaczające środowisko.

Obserwacje SOFIA kultowej supernowej sugerują, że pył może powstawać w wyniku potężnej fali uderzeniowej. Rezultaty te pomagają astronomom rozwiązać tajemnicę obfitości pyłu w naszej galaktyce.

„Wiedzieliśmy już o wolno poruszającym się pyle w sercu 1987A. Powstał z ciężkich pierwiastków stworzonych w jądrze martwej gwiazdy. Jednak obserwacje SOFIA mówią nam coś nowego o zupełnie nieoczekiwanej populacji pyłu” – powiedział Mikako Matsuura z Uniwersytetu Cardiff i główny autor artykułu.

Supernowa 1987A ma wyróżniający się zestaw pierścieni, które są częścią wydrążenia stworzonego we wczesnej fazie ewolucji gwiazdy sprzed eksplozji. Szybko rozchodząca się fala uderzeniowa przeszła przez te pierścieniowe struktury. Astronomowie uważali, że wszystkie cząsteczki pyłu w tych pierścieniach powinny zostać zniszczone, ale ostatnie obserwacje z SOFIA pokazują emisję zgodną z rosnącą populacją pyłu w pierścieniach. Wyniki wskazują, że cząsteczki pyłu ponownie mogą się szybko tworzyć lub rosnąć, nawet po katastrofalnym uszkodzeniu podczas przejścia fali uderzeniowej, co sugeruje, że chociaż może to być koniec rozdziału cyklu życia pyłu, nie wydaje się on być zakończeniem historii.

Pył wykryty przez SOFIA może być efektem albo znacznego wzrostu istniejących cząsteczek pyłu, albo tworzenia się nowej populacji pyłu. Obserwacje te zmuszają astronomów do rozważenia możliwości, że środowisko po wybuchu może być gotowe do stworzenia lub odtworzenia pyłu natychmiast po przejściu fali uderzeniowej – nowa wskazówka, która może być kluczowa w rozstrzygnięciu rozbieżności między modelami niszczenia pyłu i obserwacjami.

Z naziemnych teleskopów obserwacje cząsteczek pyłu w podczerwieni są trudne – lub niemożliwe – ze względu na silną absorpcję, głównie przez wodę i dwutlenek węgla, w ziemskiej atmosferze. Natomiast obserwatorium SOFIA zapewnia dostęp do części widma podczerwieni niedostępnych z Ziemi. Zwłaszcza kamera FORCAST SOFIA jest potężnym narzędziem pomagającym w zrozumieniu szczególnie ciepłego pyłu.

„FORCAST jest jedynym instrumentem, który może obserwować na tych krytycznych falach i wykrywać tę nowo tworzącą się populację ciepłego pyłu. Planujemy kontynuować monitorowanie za pomocą FORCAST, aby uzyskać lepszy wgląd w tworzenie się pyłu i ewolucję w pozostałościach po supernowych” – powiedział James De Buizer, kierownik USRA ds. operacji naukowych w Centrum Nauki SOFIA i współautor badania.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
SOFIA

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.