Кредит зображення: Близнюки
Подібно до лікаря, який намагається зрозуміти раптову смерть літнього пацієнта, астрономи отримали найбільш детальні спостереження коли-небудь старої, але в іншому випадку нормальної масивної зірки безпосередньо до і після того, як її життя закінчилося вражаючим вибухом наднової.
Зображена обсерваторією Близнюків та космічним телескопом Хаббл (HST) менше, ніж за рік до гігантського вибуху, зірка розташована в сусідній галактиці М-74 у сузір'ї Риб. Ці спостереження дозволили команді європейських астрономів на чолі з доктором Стівеном Смарттом з Кембриджського університету в Англії перевірити теоретичні моделі, що показують, як така зірка може зустріти таку жорстоку долю.
Результати були опубліковані у випуску журналу Science за 23 січня 2004 року. Ця робота дає перше підтвердження тривалої теорії про те, що деякі наймасовіші (але нормальні) старі зірки у Всесвіті закінчують своє життя під час жорстоких вибухів наднової.
"Можна стверджувати, що в цій знахідці була причетна певна кількість удачі або безтурботності", - сказав доктор Смарт. "Однак ми протягом певного часу шукали цю нормальну зірку-попередника на смертному ложі. Мені подобається думати, що пошук чудових даних Близнюків та HST для цієї зірки є свідченням нашого прогнозу, що одного разу нам довелося знайти одну з цих зірок у величезних архівах даних, які зараз існують ». Клацніть тут, щоб отримати докладнішу інформацію про поточну програму доктора Смартта.
Протягом останніх кількох років науково-дослідна команда Смартта використовувала найпотужніші телескопи, як у космосі, так і на землі, для зображення сотень галактик з надією, що одна з мільйонів зірок у цих галактиках якось вибухне як наднова . У цьому випадку відомий австралійський мисливець на любителів на супернову преподобний Роберт Еванс здійснив первісне відкриття вибуху (ідентифікований як SN203gd) під час сканування галактик із 12-дюймовим (31-сантиметровим) телескопом заднього двору з його будинку в Новому Південному Уельсі, Австралія в Червень 2003 року.
Після відкриття Еванса команда доктора Смартта швидко провела детальні спостереження за допомогою космічного телескопа Хаббла. Ці спостереження підтверджували точну позицію вихідної зірки або “попередниці”. Скориставшись цими позиційними даними, Смартт та його команда розкопали архіви даних та виявили, що спостереження Обсерваторії Близнюків та HST містять поєднання даних, необхідних для виявлення природи прародителя.
Дані Близнюків були отримані під час введення в експлуатацію багатооб'єктного спектрографа «Близнюки» на Мауна-Кеа, Гаваї у 2001 р. Ці дані також були використані для отримання приголомшливого зображення високої роздільної здатності галактики, що чітко показує червону зірку-попередника. Клацніть тут для повного дозволу зображення Близнюків.
Озброївшись попередніми спостереженнями Близнюків та HST, команда Смартта змогла продемонструвати, що зірка-попередник - це те, що астрономи класифікують як звичайного червоного надгіганта. До вибуху ця зірка, здавалося, мала приблизно в 10 разів більший діаметр і приблизно в 500 разів більша, ніж у нашого Сонця. Якби наше сонце було розміром родоначальника, воно би охопило всю внутрішню сонячну систему на планету Марс.
Червоні зірки надгігантських є досить поширеними у Всесвіті, і прекрасний приклад можна легко помітити протягом січня майже з будь-якої точки Землі, дивлячись на Бетельгейзе, яскраво-червону плечову зірку в сузір’ї Оріона (див. Тут діаграму шукачів.) Як SN2003gd, вважається, що Бетельгейзе могла зустріти таку ж вибухову долю в будь-який час з наступного тижня до тисяч років відтепер.
Після того, як SN2003gd вибухнув, команда спостерігала його поступово згасаюче світло протягом декількох місяців за допомогою телескопів Isaac Newton на телескопі Ла Пальма. Ці спостереження продемонстрували, що це нормальна наднова типу II, що означає, що матеріал, що викидається в результаті вибуху, багатий воднем. Комп'ютерні моделі, розроблені астрономами, давно передбачили, що червоні надгіганти з розширеною, густою атмосферою водню будуть виробляти ці наднови II типу, але до цих пір не мали спостережливих доказів для підтвердження своїх теорій. Однак фантастична роздільна здатність та глибина зображень Близнюків та Хаббла дозволили команді Smartt оцінити температуру, світність, радіус та масу цієї зірки-попередника та виявити, що це нормальна велика, стара зірка. "Суть полягає в тому, що ці спостереження дають вагоме підтвердження того, що теорії як еволюції зірок, так і походження цих космічних вибухів є правильними", - сказав співавтор Сеппо Маттіла зі Стокгольмської обсерваторії.
Це лише третій раз, коли астрономи побачили прародителя підтвердженого вибуху наднової. Інші були своєрідними наднорками типу II: SN 1987A, який мав синій надгігантський прародитель, і SN 1993J, який вийшов із масивної взаємодіючої бінарної системи зірок. Натисніть тут, щоб отримати детальну інформацію.
Доктор Смартт робить висновок: «Вибухи Супернової виробляють та поширюють хімічні елементи, що складають усе у видимому Всесвіті? особливо життя. Важливо, щоб ми знали, який тип зірок виробляє ці будівельні блоки, якщо ми хочемо зрозуміти наше походження. "
Заархівовані дані Близнюків та HST мали вирішальне значення для успіху цього проекту. "Це відкриття є прекрасним прикладом величезної цінності архівних даних для нових наукових проектів", - сказав доктор Колін Аспін, який є науковцем Близнюків, відповідальним за розробку наукового архіву Близнюків (GSA). Він продовжив: "Це відкриття демонструє вражаючі результати, які можна досягти за допомогою архівних даних та наголошує на важливості розвитку GSA для майбутніх поколінь астрономів".
Мультиоб'єктний спектрограф Близнюків, який використовується для спостережень Близнюків, є інструментами-побратимами, побудованими як спільне партнерство між Близнюками, Астрофізичною обсерваторією Домініона, Канада, Центром технологій астрономії Великобританії та Університетом Дарема, Великобританія. Окремо Національна обсерваторія з оптичної астрономії США надала підсистему детекторів та відповідне програмне забезпечення. GMOS в першу чергу призначений для спектроскопічних досліджень, де потрібно кілька сотень одночасних спектрів, наприклад, під час спостереження за кластерами зірок і галактик. GMOS також має можливість фокусувати астрономічні зображення на своєму масиві понад 28 мільйонів пікселів.
Група телескопів Ісаака Ньютона (ING) - це установа Ради досліджень фізики та астрономії частинок Сполученого Королівства, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) Нідерландів та Instituto de Astrof? Sica de Canarias ( IAC) в Іспанії. ING працює з 4,2-метровим телескопом Вільяма Гершеля, 2,5-метровим телескопом Ісаака Ньютона та 1,0-метровим телескопом Jacobus Kapteyn. Телескопи знаходяться в іспанській обсерваторії Роке-де-Лос-Мухачос на Ла-Пальмі, якою керує Інститут Астрофіки-Сіка-де-Канарія (МАК).
Довідкова інформація:
Супернові - одне з найбільш енергійних явищ, що спостерігаються у всьому Всесвіті. Коли зірка більше приблизно у вісім разів перевищує масу нашого Сонця до кінця запасу ядерного палива, його ядро вже не стійке від руйнування під власною величезною вагою. У міру руйнування ядра зірки зовнішні шари викидаються під ударну хвилю, що швидко рухається. Цей величезний викид енергії спричиняє наднову, яка приблизно в мільярд разів яскравіша за наше Сонце і порівнянна з яскравістю цілої галактики. Після руйнування себе ядро зірки стає або нейтронною зіркою, або чорною дірою.
До складу команди входять Стівен Дж. Смарт, Джастін Р. Маун, Маргарет А. Хендрі, Крістофер А. Тут та Джеральд Ф. Гілмор (Кембриджський університет, Великобританія), Сеппо Маттіла (Стокгольмська обсерваторія, Швеція) та Кріс Р Бенн (Група телескопів Ісаака Ньютона, Іспанія).
Оригінальне джерело: Новини Gemini News
