23. februarja 1987 je svetloba iz velikanske, eksplodirajoče zvezde dosegla Zemljo. Dogodek, ki se je zgodil v Velikem Magellanskem oblaku, majhni galaksiji, oddaljeni 168.000 svetlobnih let, ki kroži po naši Mlečni poti, je bil najbližja supernova, ki se je zgodila v skoraj 400 letih, in prvi po izumu sodobnih teleskopov.
Več kot 30 let pozneje je ekipa prvič uporabila rentgenske opazovanje in fizične simulacije, s katerimi je prvič natančno izmerila temperaturo elementov v plinu okoli mrtve zvezde. Ko se hiperfazni udarni valovi iz srca supernove spuščajo v atome v okoliškem plinu, te atome segrejejo na stotine milijonov stopinj Fahrenheita.
Ugotovitve so bile objavljene 21. januarja v reviji Nature Astronomy.
Izpadel z naletom
Ko velikanske zvezde dosežejo starost, se njihovi zunanji sloji odlepijo in ohladijo v ogromne, ostankovne strukture okoli zvezde. Zvezdino jedro ustvarja spektakularno eksplozijo supernove, ki pušča za seboj bodisi ultrazvočno nevtronsko zvezdo bodisi črno luknjo. Udarni valovi iz eksplozije potujejo z eno desetino hitrosti svetlobe in udarijo v okoliški plin, segrevajo ga in sijajo v svetlih rentgenskih žarkih.
Nasin vesoljski rentgenski teleskop Chandra spremlja emisije iz supernove 1987A, kot je znana mrtva zvezda, saj je bil teleskop izstreljen pred 20 leti. V tistem času je supernova 1987A raziskovalce vedno znova presenetila, je za David Science izjavil David Burrows, fizik z ameriške univerze Pennsylvania in soavtor novega prispevka. "Eno velikih presenečenj je bilo odkritje niza treh obročev okoli njega," je dejal.
Od leta 1997 je udarni val supernove 1987A medsebojno vplival na najbolj notranji obroč, imenovan ekvatorialni obroč, je povedal Burrows. S Chandra je s svojo skupino spremljal svetlobo, ki jo ustvarjajo udarni valovi, ko se medsebojno ukvarjajo z ekvatorialnim obročem, da bi se naučili, kako se plin in prah v obročku segrevata. Želeli so ugotoviti temperature različnih elementov v materialu, kot ga zajame šok spredaj, dolgotrajno vprašanje, ki ga je težko natančno določiti.
Za pomoč pri meritvah je ekipa ustvarila podrobne 3D računalniške simulacije supernove, ki so oddaljile številne procese v igri - hitrost udarnega vala, temperaturo plina in meje ločljivosti Chandra instrumentov. Od tam so lahko določili temperaturo najrazličnejših elementov, od lahkih atomov, kot sta dušik in kisik, vse do težkih, kot sta silikon in železo, je dejal Burrows. Temperature so se gibale od milijonov do sto milijonov stopinj.
Ugotovitve zagotavljajo pomemben vpogled v dinamiko supernove 1987A in pomagajo pri testiranju modelov posebne vrste šok fronte, je za Live povedal Jacco Vink, visokoenergetski astrofizik z univerze v Amsterdamu na Nizozemskem, ki ni bil vključen v delo. Znanost.
Ker nabiti delci iz piha ne zadenejo atomov v okoliškem plinu, temveč razirajo atome plina s pomočjo električnih in magnetnih polj, je ta šok znan kot trk brez trka, je dodal. Postopek je običajen po vsem vesolju, zato bi njegovo boljše razumevanje pomagalo raziskovalcem pri drugih pojavih, kot so interakcija sončnega vetra z medzvezdnim materialom in kozmološke simulacije nastanka obsežne strukture v vesolju.
