Кредит зображення: Чандра
Об'єднані дані з рентгенівської обсерваторії Чандра та інфрачервоні спостереження NASA за допомогою 200-дюймового телескопа Palomar виявили докази того, що вибух гамма-випромінювання, один з найбільш катастрофічних вибухів у природі, стався в нашій Галактиці кілька тисяч років тому. Залишок наднової W49B також може бути першим залишком вибуху гамма-променів, виявленого в Чумацькому Шляху.
W49B - туманність у формі бочки, розташована приблизно за 35 000 світлових років від Землі. Нові дані виявляють яскраві інфрачервоні кільця, як обручі навколо бочки, та інтенсивне рентгенівське випромінювання із заліза та нікелю вздовж осі ствола.
"Ці результати дають інтригуючі докази того, що надзвичайно масивна зірка вибухнула двома потужними протилежно спрямованими реактивними струменями, багатими залізом", - сказав Джонатан Кеохан з лабораторії реактивного руху НАСА на прес-конференції на засіданні Американського астрономічного товариства в Денвері. "Це робить W49B першочерговим кандидатом на те, що залишився вибух гамма-променів із розпадом чорної діри".
«Найближчий відомий вибух гамма-випромінювання до Землі за кілька мільйонів світлових років? більшість далекі мільярди світлових років? тож виявлення залишків одного в нашій галактиці було б головним проривом ", - сказав Вільям Річ, один із співробітників компанії Keohane з Каліфорнійського технологічного інституту.
Згідно теорії колапсу, гамма-вибухи утворюються, коли в масивній зірці закінчується ядерне паливо, а серцевина зірки руйнується, утворюючи чорну діру, оточену диском надзвичайно гарячого, швидко обертається намагніченого газу. Значна частина цього газу втягується в чорну діру, але частина викидається в протилежно спрямовані струмені газу, що рухаються з ближньою швидкістю світла.
Спостерігач, прирівняний до одного з цих струменів, побачив би вибух гамма-випромінювання, сліпучий спалах, в якому концентрована потужність дорівнює десяти квадрильям Сонця на хвилину або близько того. Вид перпендикулярний до струменів є менш дивовижним, хоча і тим не менш видовищним вибухом наднової. Для W49B струмінь нахиляється від площини неба приблизно на 20 градусів.
На інфрачервоному зображенні можна виділити чотири кільця діаметром близько 25 світлових років. Ці кільця, які зумовлені теплим газом, імовірно вибухали швидким обертанням масивної зірки за кілька сотень тисяч років до того, як зірка вибухнула. Кільця були висунуті назовні гарячим вітром від зірки за кілька тисяч років до того, як вона вибухнула.
Зображення та спектральні дані Чандри показують, що струми газу багатомільйонного градуса за Цельсієм, що проходить уздовж осі ствола, багаті на іони заліза та нікелю, що відповідає викиду з центру зірки. Це відрізняє вибух від звичайної наднової типу II, в якій більша частина Fe і Ni перетворюється на нейтронну зірку, а зовнішня частина зірки - те, що викинулося. На противагу цьому, у крапчастій моделі гамма-випромінювання вилітає залізо, а нікель з центру викидається вздовж струменя.
На кінцях стовбура рентгенівське випромінювання спалахує, щоб зробити гарячий ковпачок. Рентгенівський ковпачок оточений сплющеною хмарою молекул водню, виявлених в інфрачервоному просторі. Ці особливості вказують на те, що ударна хвиля, спричинена вибухом, наштовхнулася на велику щільну хмару газу та пилу.
Сценарій, який з'являється, - це той варіант, коли масивна зірка, що утворилася з щільної хмари пилу, яскраво світилася протягом декількох мільйонів років, відкручуючи газові кільця і відштовхуючи їх, утворюючи майже порожню порожнину навколо зірки. Потім зірка зазнала вибуху наднової краплі, який призвів до вибуху гамма-випромінювання.
Спостереження W49B можуть допомогти вирішити проблему, яка перетворила модель колапсу для вибухів гамма-променів. З одного боку, модель заснована на розпаді масивної зірки, яка, як правило, формується з щільної хмари. З іншого боку, спостереження за післясвіченням багатьох вибухів гамма-променів свідчать про те, що вибух стався в газі низької щільності. На підставі даних W49B резолюція, запропонована Кеоханом та його колегами, полягає в тому, що зірка вирізала велику порожнину низької щільності, в якій згодом стався вибух.
"Здається, ця зірка вибухнула всередині створеної нами бульбашки", - сказав Кеохан. "У певному сенсі він викопав власну могилу".
Центр космічних польотів Маршалла НАСА, Хантсвіл, штат Алабама, керує програмою "Чандра" для Управління космічної науки, штаб-квартира NASA, штат Вашингтон. Northrop Grumman з Редондо Біч, штат Каліфорнія, раніше TRW, Inc., був головним підрядником розвитку обсерваторії. Смітсонівська астрофізична обсерваторія контролює наукові та льотні операції з рентгенівського центру Чандра в Кембриджі, штат Массачусетс.
Оригінальне джерело: Chandra News Release
