«Наша трехмерная карта — это редкий вид изнутри взорвавшейся звезды», — говорит Дэн Милисавлевич из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA). Это исследование публикуется в номере журнала Science от 30 января.Около 340 лет назад в созвездии Кассиопеи взорвалась массивная звезда.
Когда звезда разлетелась на части, чрезвычайно горячее и радиоактивное вещество быстро потекло наружу из ядра звезды, перемешивая и взбивая внешние обломки. Сложную физику, лежащую в основе этих взрывов, сложно смоделировать даже с помощью самых современных симуляторов, выполняемых на некоторых из самых мощных суперкомпьютеров в мире. Однако, внимательно изучая относительно молодые остатки сверхновой, такие как Cas A, астрономы могут исследовать различные ключевые процессы, которые вызывают эти титанические взрывы звезд.«Мы как следователи отряда по разминированию.
Мы исследуем обломки, чтобы узнать, что взорвалось и как взорвалось», — объясняет Милисавлевич. «Наше исследование представляет собой важный шаг вперед в нашем понимании того, как на самом деле взрываются звезды».Чтобы сделать трехмерную карту, Милисавлевич и соавтор Роб Фесен из Дартмутского колледжа исследовали Cas A в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн света с помощью 4-метрового телескопа Mayall в Национальной обсерватории Китт-Пик, к юго-западу от Тусона, штат Аризона. Спектроскопия позволила им измерить скорости расширения чрезвычайно слабого материала внутри Cas A, что обеспечило решающее третье измерение.
Они обнаружили, что большие внутренние полости, по-видимому, связаны с ранее наблюдаемыми большими кольцами обломков, которые составляют яркую и легко различимую внешнюю оболочку Cas A. Две наиболее четко очерченные полости — это 3 и 6 световых лет в диаметре, и все это строение напоминает швейцарский сыр.Пузырьковые полости, вероятно, были созданы шлейфами радиоактивного никеля, образовавшимися во время взрыва звезды. Поскольку этот никель распадается с образованием железа, Милисавлевич и Фесен предсказывают, что внутренние пузыри Cas A должны быть обогащены до десятой солнечной массы железа.
Этот обогащенный внутренний мусор не был обнаружен в предыдущих наблюдениях, поэтому могут потребоваться телескопы следующего поколения, чтобы найти «недостающее» железо и подтвердить происхождение пузырьков.