Фото: Рентгеновский центр Чандра.
Рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» опубликовала новые снимки двух самых известных объектов на небе — Крабовидной туманности и Кассиопеи А. Каждый из них включает рентгеновские данные, собранные Чандрой примерно за два десятилетия. Они показывают резкие изменения в обломках и радиации, оставшихся после взрыва двух массивных звезд в нашей галактике.
Крабовидная туманность, результат яркого взрыва сверхновой, замеченного китайскими и другими астрономами в 1054 году, находится на расстоянии 6500 световых лет от Земли. В его центре находится нейтронная звезда, сверхплотная звезда, образовавшаяся в результате сверхновой. Поскольку он вращается со скоростью около 30 раз в секунду, его луч излучения проходит над Землей на каждой орбите, как космический маяк.
Когда молодой пульсар замедляется, в его окрестности попадает большое количество энергии. В частности, высокоскоростной ветер из частиц материи и антиматерии врезается в окружающую туманность, создавая ударную волну, которая образует расширяющееся кольцо, которое можно увидеть в фильме. Струи с полюсов пульсара извергают рентгеновское вещество и частицы антивещества в направлении, перпендикулярном кольцу.
За 22 года Чандра провела множество наблюдений Крабовидной туманности. Благодаря такому длительному времени астрономы видят явные изменения как в кольце, так и в струях в новом фильме. В предыдущих фильмах «Чандры» были показаны изображения, снятые в гораздо более короткие периоды времени — 5-месячный период между 2000 и 2001 годами и более 7 месяцев между 2010 и 2011 годами для другого.
На более длительном временном интервале видны завораживающие колебания, в том числе хлесткоподобные изменения рентгеновской струи, которые можно увидеть только в этом гораздо более длинном фильме. Новая серия наблюдений «Чандры» будет проведена позднее в этом году, чтобы проследить за изменениями в джете с тех пор, как последние данные «Чандры» были получены в начале 2022 года.
Таймлапс Крабовидной туманности:
Второй биллинг в этом даблхедере не менее эффектен. Кассиопея А (сокращенно Кас А) — это остатки сверхновой, которая, по оценкам, взорвалась около 340 лет назад в небе Земли. В то время как ранее были выпущены другие фильмы Чандры о Касе А, в том числе фильм, данные которого охватывают период с 2000 по 2013 год, этот новый фильм значительно длиннее и включает данные с 2000 по 2019 год.
Внешняя область Кас А показывает расширяющуюся взрывную волну взрыва. Взрывная волна состоит из ударных волн, подобных звуковым ударам, создаваемым сверхзвуковым самолетом. Эти расширяющиеся ударные волны — это места, где частицы ускоряются до энергий, превышающих энергию самого мощного ускорителя на Земле — Большого адронного коллайдера.
Когда взрывная волна распространяется наружу, она сталкивается с окружающим материалом и замедляется, создавая вторую ударную волну, которая движется назад относительно взрывной волны, аналогично пробке, движущейся назад от места аварии на шоссе.
Кас А был одной из наиболее наблюдаемых целей и публично публиковал снимки миссии Чандра. Это было официальное первое световое изображение «Чандры» в 1999 году после того, как космический корабль «Колумбия» вышел на орбиту и быстро обнаружил точечный источник рентгеновских лучей в центре Кас А, который позже подтвердился как нейтронная звезда.
На протяжении многих лет астрономы использовали Чандру, чтобы обнаружить доказательства наличия «сверхтекучести» внутри нейтронной звезды Кас А, чтобы обнаружить, что первоначальная массивная звезда могла вывернуться наизнанку во время взрыва, и сделать важный шаг в определении того, как взрываются гигантские звезды.
Чандра также нанесла на карту элементы, образовавшиеся внутри звезды, которые сейчас перемещаются в космос, чтобы помочь зародить следующее поколение звезд и планет. Совсем недавно данные Чандры были объединены с данными космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, чтобы помочь определить происхождение загадочных структур внутри остатка.
Кассиопея Таймлапс:
Изображения, использованные в последнем фильме Cas A, были обработаны с использованием современной технологии обработки под руководством Юсуке из Университета Риккё в Японии, чтобы в полной мере использовать острое рентгеновское зрение Чандры. Статья, описывающая их работу, была опубликована в Астрофизическом журнале и доступна в Интернете.
Эти два фильма демонстрируют возможности Чандры документировать изменения астрономических объектов в течение человеческого времени. Подобные фильмы были бы невозможны без архивов Chandra, которые служат общедоступными хранилищами данных, собранных за почти 25 лет работы Chandra.
Информация от: рентгеновским центром Чандра.
