Kreditna slika: Chandra
Združeni podatki iz Nasinega rentgenskega observatorija Chandra in infrardeči opazovanja z 200-palčnim teleskopom Palomar so odkrili dokaze, da se je pred nekaj tisoč leti v naši Galaksiji zgodil gama-žarki, ena najbolj katastrofalnih eksplozij v naravi. Ostanki supernove, W49B, so lahko tudi prvi ostanki razpoka gama žarkov, odkritega na Mlečni poti.
W49B je meglica v obliki sode, ki se nahaja približno 35.000 svetlobnih let od Zemlje. Novi podatki razkrivajo svetle infrardeče obroče, kot so obroči okoli soda, in intenzivno X-sevanje iz železa in niklja vzdolž osi sode.
"Ti rezultati ponujajo intrigantne dokaze, da je izredno masivna zvezda eksplodirala v dveh močnih, nasprotno usmerjenih letalih, ki sta bila bogata z železom," je na tiskovni konferenci na sestanku Ameriškega astronomskega društva v Denverju dejal Jonathan Keohane iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon. "Zaradi tega je W49B glavni kandidat za ostanek razpoka gama žarkov, ki vključuje propad črne luknje."
"Najbližja znana eksplozija gama žarkov na Zemljo je oddaljena nekaj milijonov svetlobnih let? večina je oddaljenih milijard svetlobnih let? zato bi bilo odkrivanje ostankov enega v naši galaksiji velik preboj, "je dejal William Reach, eden izmed Keohaneovih sodelavcev s kalifornijskega tehnološkega inštituta.
Po teoriji kolapsarja gama žarki nastanejo, ko ogromni zvezdi zmanjka jedrskega goriva in se zvezdino jedro zruši, da tvori črno luknjo, obdan z diskom izredno vročega, hitro vrtečega se magnetiziranega plina. Velik del tega plina se potegne v črno luknjo, nekaj pa ga odvrže v nasprotno usmerjene curke plina, ki potujejo s hitrostjo svetlobe.
Opazovalec, poravnan z enim od teh curkov, bi zagledal gama-rampe, zaslepljujočo bliskavico, v kateri je koncentrirana moč enaka moči desetih kvadratnih soncev na minuto. Pogled, pravokoten na curke, je manj presenetljiv, čeprav kljub temu spektakularna eksplozija supernove. Pri W49B je curek nagnjen iz nebesne ravnine za približno 20 stopinj.
Na infrardeči sliki je mogoče prepoznati štiri obroče s premerom 25 svetlobnih let. Ti obroči, ki nastanejo zaradi toplega plina, so bili verjetno izpuščeni s hitrim vrtenjem masivne zvezde nekaj sto tisoč let, preden je zvezda eksplodirala. Prstane je vroči veter porinil ven iz zvezde nekaj tisoč let, preden je eksplodirala.
Chandrovi slikovni in spektralni podatki kažejo, da so curki večmilijonskega stopinja Celzija, ki se raztezajo vzdolž osi sode, bogati z ioni železa in niklja, kar je skladno s tem, da so jih izstrelili iz središča zvezde. To razlikuje eksplozijo od običajne supernove tipa II, pri kateri večina Fe in Ni preide v nevtronsko zvezdo, zunanji del zvezde pa je tisto, kar se je izlilo. Nasprotno pa v kolapsarnem modelu gama žarki počijo železo in niklje iz središča vzdolž curka.
Na koncih cevi se emisija rentgenskih žarkov sproži, da se vroča kapa. X-žarkov pokrovček je obkrožen s sploščenim oblakom molekul vodika, zaznanih v infrardeči povezavi. Te lastnosti kažejo, da je udarni val, ki ga je povzročila eksplozija, naletel na velik, gost oblak plina in prahu.
Pojavi se scenarij, v katerem se je ogromna zvezda, ki je nastala iz gostega oblaka prahu, nekaj mesecev močno sijala, medtem ko je vrtela obroče plina in jih potiskala stran, kar je tvorilo skoraj prazno votlino okoli zvezde. Zvezda je nato doživela eksplozijo supernove kolapsarnega tipa, ki je povzročila eksplozijo gama žarkov.
Opazovanja W49B lahko pomagajo rešiti težavo, ki je spremenila kolapsarni model za razpoke gama žarkov. Po eni strani model temelji na propadu masivne zvezde, ki je običajno oblikovana iz gostega oblaka. Po drugi strani pa opažanja posnetka številnih razpokov gama žarkov kažejo, da je eksplozija nastala v plinu z nizko gostoto. Na podlagi podatkov W49B je resolucija, ki sta jo predlagala Keohane in sodelavci, ta, da je zvezda izklesala obsežno votlino z nizko gostoto, v kateri je nato prišlo do eksplozije.
"Zdi se, da je ta zvezda eksplodirala znotraj mehurčka, ki ga je ustvaril," je dejal Keohane. "V nekem smislu je izkopal svoj grob."
Nasin center za vesoljske polete Marshall v Huntsvilleu, Alaha, upravlja program Chandra za Urad za vesoljske znanosti, sedež NASA, Washington. Northrop Grumman iz Redondo Beacha v Kaliforniji, prej TRW, Inc., je bil glavni razvojni izvajalec opazovalnice. Smithsonian Astrophysical Observatory nadzoruje znanost in letalske operacije iz rentgenskega centra Chandra v Cambridgeu, Massachusetts.
Izvirni vir: Chandra News Release
