Астрономия – это свет. Ощущать мельчайшие его количества, фильтровать, разделять на составляющие длины волн и понимать их, особенно на объектах, находящихся на большом расстоянии. Космический телескоп Джеймса Уэбба особенно хорош в этом, что хорошо иллюстрирует это новое изображение остатка сверхновой (SNR) Кассиопеи А.
Прежде чем массивная звезда взорвется как сверхновая, она содрогается и отправляет свои внешние слои в космос, сигнализируя о приближающейся взрывной энергии. Когда звезда взрывается, она посылает ударную волну в свой выброшенный внешний слой, освещая его, поскольку разные химические элементы сияют разными энергиями и цветами. К этому примешана любая ранее существовавшая материя вблизи сверхновой. В результате получается массивная расширяющаяся оболочка с нитями и узлами ионизированного газа, населенная пузырьками еще меньшего размера.
«Благодаря разрешению NIRCam мы теперь можем видеть, как умирающая звезда полностью разбилась при взрыве, оставив после себя нити, похожие на крошечные осколки стекла».
Дэнни Милисавлевич, Университет Пердью
Кассиопея А взорвалась около 10 000 лет назад, и свет, возможно, достиг Земли около 1667 года. Но существует большая неопределенность, и возможно, что английский астроном Джон Флемстид наблюдал ее в 1680 году. Также возможно, что ее впервые наблюдали в 1630 году. историки определят.
Но когда бы ни наступала точная дата, свет достигал и продолжает достигать нас, делая Кассиопею А объектом астрономического восхищения. Это одно из наиболее изученных SNR, и астрономы наблюдали его на разных длинах волн с помощью разных телескопов.
SNR имеет диаметр около 10 световых лет и расширяется со скоростью от 4000 до 6000 км/сек. Некоторые отдаленные узлы движутся гораздо быстрее, со скоростями от 5500 до 14500 км/с. Расширяющаяся оболочка также чрезвычайно горячая, ее температура составляет около 30 миллионов градусов Кельвина (30 миллионов градусов Цельсия/54 миллиона градусов по Фаренгейту).
Но ни одно из наших предыдущих изображений не является таким захватывающим, как изображения JWST. Эти изображения — гораздо больше, чем просто красивые картинки. Курсивные завитки и узловатые сгустки газа раскрывают некоторые детальные процессы взаимодействия света и материи в природе.
JWST видит в инфракрасном диапазоне, поэтому его изображения необходимо транслировать для наших глаз. Длины волн, которые видит телескоп, преобразуются в различные видимые цвета. На этих изображениях наиболее заметны комки ярко-оранжевого и светло-розового цветов, которые означают присутствие серы, кислорода, аргона и неона. Эти элементы произошли из самой звезды, а к ней перемешались газ и пыль из области вокруг звезды.
На изображении ниже показаны некоторые части Cassiopeia A SNR.
Изображение MIRI, полученное JWST, показывает разные детали. Окраины основной оболочки не оранжевые и розовые. Вместо этого это больше похоже на дым, освещенный пламенем костра.
Космический телескоп Хаббл, космический телескоп Спитцер и рентгеновская обсерватория Чандра изучали Cas A. Фактически, первое световое изображение Spitzer еще в 1999 году было Cas A.
«Хаббл» также сделал снимки Каса А. Это изображение 2006 года и состоит из 18 отдельных изображений. Несмотря на то, что в то время изображение JWST было интересным и потрясающим, оно превосходит его как по визуальным, так и по научным деталям.
Невероятные изображения JWST дают нам более детальное представление о Касе А, чем когда-либо. Дэнни Милисавлевич возглавляет исследовательскую группу по астрономии во временной области в Университете Пердью и тщательно изучал SNR, в том числе Cas A. Он подчеркивает, насколько важен JWST в его работе.
«Благодаря разрешению NIRCam мы теперь можем видеть, как умирающая звезда полностью разбилась при взрыве, оставив после себя нити, похожие на крошечные осколки стекла», — сказал Милисавлевич. «Это действительно невероятно, после всех этих лет изучения Кас А теперь раскрыть эти детали, которые дают нам трансформационное понимание того, как взорвалась эта звезда».
