Tozlu süpernova kalıntısı. Büyütmek için tıklayın
Küçük Macellan Bulutu'nda bir süpernova kalıntısı sadece 1.000 yaşındadır; onu şimdiye kadar keşfedilen en gençlerden biri haline getirdi. Süpernova hakkındaki mevcut teoriler, astronomların tespit edebileceği tozun 100 katına sahip olması gerektiğini tahmin ediyor. Süpernova şok dalgalarının toz oluşumunu engellemesi veya kızılötesi aletler tarafından çok miktarda soğuk toz görülmemiş olması mümkündür.
Bilinen en genç süpernova kalıntılarından biri, 1.000 yıl önce yakındaki bir galaksideki süper kütleli bir yıldızın patlamasıyla oluşan parlayan kırmızı bir toz topu olan Küçük Macellan Bulutu, kendi galaksimizde patlayan yıldızlar ile aynı sorunu sergiliyor: çok az toz .
Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley tarafından yapılan son ölçümler, NASA'nın Spitzer Uzay Teleskobu'ndaki kızılötesi kameraları kullanan astronomlar, şu anda çekirdek çöküş süpernova teorilerinin öngördüğü toz miktarını, ancak güneş sistemindeki gezegenlerin kütlesini yüzde biri gösteriyor. .
Tutarsızlık, erken evrendeki yıldızların kökenlerini anlamaya çalışan bilim adamlarına bir meydan okuma sunuyor, çünkü öncelikle patlayan yıldızlardan üretilen tozun yeni nesil yıldızların oluşumunu tohumladığına inanılıyor. Samanyolu galaksisindeki süper kütleli patlayan yıldızların kalıntıları da tahmin edilenden daha az toz gösterirken, gökbilimciler daha az gelişmiş Küçük Macellan Bulutundaki süpernovaların modellerine daha fazla uyum sağlayacağını ummuşlardı.
UC Berkeley'de araştırma görevlisi olan astrofizikçi Snezana Stanimirovic, “Önceki çalışmaların çoğu yalnızca galaksimize odaklanmıştı, çünkü diğer galaksilere daha fazla bakmak için yeterli çözünürlüğe sahip değildik” dedi. “Ancak Spitzer ile 200.000 ışıkyılı uzaklıktaki Küçük Macellan Bulutu'nda gerçekten yüksek çözünürlüklü gözlemler elde edebiliriz. Küçük Macellan Bulutu'ndaki süpernovalar, erken galaksiler için beklediğimiz koşullara benzer koşullar yaşadığından, bu erken evrende benzersiz bir toz oluşumu testidir. ”
Stanimirovic bulgularını bugün (6 Haziran Salı) Calgary, Alberta, Kanada'daki Amerikan Astronomi Derneği toplantısında bir sunum ve basın toplantısında bildirdi.
Stanimirovic, teori ve gözlemler arasındaki tutarsızlığın, ağır elementlerin toza yoğuşma verimliliğini etkileyen bir şeyden, enerjik süpernova şok dalgalarında çok daha yüksek toz tahribatından veya astronomların çok fazla miktarda daha soğuk eksik olmasından kaynaklanabileceğini tahmin ediyor. kızılötesi kameralardan gizlenebilecek toz.
Bu bulgu ayrıca toz oluşumunun alternatif bölgelerinin, özellikle büyük yıldızlardan gelen güçlü rüzgarların, ilkel galaksilerdeki toz havuzuna süpernovalardan daha önemli katkıda bulunabileceğini düşündürmektedir.
Büyük yıldızların - yani güneşimizden 10 ila 40 kat daha büyük yıldızların - yaşamlarını, yıldızların dış katmanlarını havaya uçuran, silikon, karbon ve benzeri ağır elementleri püskürten çekirdeklerinin büyük bir çöküşüyle sona erdirileceği düşünülmektedir. küresel bulutlar genişleyen demir. Bu tozun, çok daha bol hidrojen ve helyum gazına ek olarak, “metaller” denilen daha ağır elementlere sahip yeni nesil yıldızların oluşumu için malzeme kaynağı olduğu düşünülmektedir.
Stanimirovic ve UC Berkeley'deki meslektaşlar, Harvard Üniversitesi, California Teknoloji Enstitüsü (Caltech), Boston Üniversitesi ve çeşitli uluslararası enstitüler Küçük Macellan Bulutu Spitzer Araştırması (S3MC) adı verilen bir işbirliği oluşturur. Grup, büyük yıldızlar, moleküler toz bulutları ve çevreleri arasındaki galaksideki etkileşimleri incelemek için Spitzer teleskopunun benzeri görülmemiş çözünürlüğünden yararlanıyor.
UC Berkeley'de araştırma görevlisi ve S3MC projesinin baş araştırmacısı Alberto Bolatto'ya göre, “Küçük Macellan Bulutu, erken evrendeki galaksilere daha yakın koşullara sahip galaksilerde toz oluşumunu test etmek için bir laboratuvar gibidir.”
Cambridge, Mass'daki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Bryan Gaensler “Spernova kalıntılarının ürettiği radyasyonun çoğu spektrumun kızılötesi kısmında yayılıyor,” dedi. “Spitzer ile bu nesnelerin gerçekte neye benzediğini sonunda görebiliriz .”
Bir cüce düzensiz galaksi, Küçük Macellan Bulutu ve arkadaşı Büyük Macellan Bulutu olarak adlandırıldı, çok daha büyük Samanyolu yörüngesinde. Üçü de 13 milyar yaşında. Milyonlarca yıl boyunca, Samanyolu bu uydu gökadaları itti ve çekti, muhtemelen yıldız oluşumunun daha yavaş olmasından sorumlu iç türbülans ve böylece Küçük Macellan Bulutunu daha uzak görülen daha genç gökadalara benzeten yavaş evrim yarattı.
“Bu galaksinin gerçekten çılgın bir geçmişi oldu,” dedi Stanimirovic. Ancak bundan dolayı, “Küçük Macellan Bulutu'ndaki toz içeriği ve ağır elementlerin bolluğu galaksimizdekinden çok daha düşük” dedi. “Yıldızlardan yıldızlar arası radyasyon alanı Samanyolu galaksisinden daha yoğun olsa da . Tüm bu unsurlar erken evrende mevcuttu. ”
Spitzer'in Kızılötesi Dizi Kamerası (IRAC) ve Çok Bantlı Görüntüleme Fotometresi (MIPS) ile 50 saatlik gözlem sayesinde, S3MC anket ekibi 2005 yılında galaksinin merkez kısmını görüntüledi. Bu görüntünün bir parçasında Stanimirovic kırmızı küresel bir balon fark etti. NASA'nın Chandra X-ray Gözlemevi uydusunun daha önce gözlemlediği güçlü bir X-ışını kaynağına tam olarak karşılık geldiğini keşfetti. Top, son birkaç yıl içinde optik, X-ışını ve radyo bantlarında çok çalışılan, ancak daha önce kızılötesinde görülmemiş bir süpernova kalıntısı, 1E0102.2-7219 oldu.
Kızılötesi radyasyon ılık nesneler tarafından yayılır ve aslında, sadece bir dalga boyu bandında görülebilen süpernova kalıntısından gelen radyasyon, 1000 yaşındaki toz balonunun neredeyse eşit olarak 120 Kelvin olduğunu ve sıfırın 244 derece Fahrenhayt'a karşılık geldiğini gösterdi. Bilinen süpernova kalıntılarının en küçük üçte biri arasında yer alan E0102, muhtemelen güneşin 20 katı büyüklüğündeki bir yıldızın patlamasından kaynaklandı ve enkaz o zamandan beri saniyede yaklaşık 1.000 kilometre (saatte 2 milyon mil) arttı.
Kızılötesi veriler, düşük ağır metal bolluğu olan eski nesil yıldızların patlayan süper kütleli yıldızlardaki mevcut toz oluşumu teorilerine daha yakın olup olmadığını görme fırsatı verdi. Maalesef, Samanyolu'ndaki iyi bilinen süpernova kalıntısı Cassiopeia A'daki duruma benzer şekilde, Güneş'in kütlesinin neredeyse binde biri kadar olan toz miktarı tahmin edilenden en az 100 kat daha azdı.
S3MC ekibi, süpernova patlamalarında oluşan toz tanelerinin kimyasal bileşimi hakkında bilgi sağlayacak olan Spitzer teleskopuyla gelecekteki spektroskopik gözlemleri planlıyor.
Çalışmanın sponsorluğunu Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi ve Ulusal Bilim Vakfı üstlendi.
NASA’nın Pasifena, Kaliforniya’daki Jet Sevk Laboratuvarı, Washington’da bulunan NASA’nın Bilim Misyon Müdürlüğü için Spitzer Uzay Teleskobu görevini yönetiyor. JPL, Caltech'in bir bölümüdür.
Orijinal Kaynak: UC Berkeley Haber Bülteni
