Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASAs Chandra udgiver timelapse-film af Crab Nebula og Cassiopeia A

Kredit:Chandra X-ray Center

Nye film af to af de mest berømte objekter på himlen - Krabbetågen og Cassiopeia A - bliver frigivet fra NASAs Chandra X-ray Observatory. Hver omfatter røntgendata indsamlet af Chandra over omkring to årtier. De viser dramatiske ændringer i affald og stråling, der er tilbage efter eksplosionen af ​​to massive stjerner i vores galakse.



Krabbetågen, resultatet af en lys supernovaeksplosion set af kinesiske og andre astronomer i år 1054, er 6.500 lysår fra Jorden. I midten er en neutronstjerne, en supertæt stjerne produceret af supernovaen. Når den roterer omkring 30 gange i sekundet, passerer dens strålingsstråle over Jorden hver bane, som et kosmisk fyrtårn.

Når den unge pulsar sænker farten, sprøjtes store mængder energi ind i dens omgivelser. Især pløjer en højhastighedsvind af stof og antistofpartikler ind i den omgivende tåge og skaber en chokbølge, der danner den ekspanderende ring, der ses i filmen. Stråler fra pulsarens poler spyr røntgenstråleudsendende stof og antistofpartikler i en retning vinkelret på ringen.

I løbet af 22 år har Chandra lavet mange observationer af Krabbetågen. Med denne lange spilletid ser astronomer tydelige ændringer i både ringen og jetflyene i den nye film. Tidligere Chandra-film viste billeder taget fra meget kortere tidsperioder – en 5-måneders periode mellem 2000 og 2001 og over 7 måneder mellem 2010 og 2011 for en anden.

Den længere tidsramme fremhæver fascinerende udsving, inklusive pisklignende variationer i røntgenstrålen, som kun ses i denne meget længere film. Et nyt sæt Chandra-observationer vil blive udført senere i år for at følge ændringer i jetflyet siden de sidste Chandra-data blev indhentet i begyndelsen af ​​2022.

Krabbetågen timelapse:

Kredit:Chandra X-ray Center

Den anden fakturering i denne dobbeltside er lige så spektakulær. Cassiopeia A (Cas A forkortet) er resterne af en supernova, der skønnes at være eksploderet for omkring 340 år siden på jordens himmel. Mens andre Chandra-film af Cas A tidligere er blevet udgivet, inklusive en med data, der strækker sig fra 2000 til 2013, er denne nye film væsentligt længere og byder på data fra 2000 til 2019.

Det ydre område af Cas A viser eksplosionens ekspanderende eksplosionsbølge. Blastbølgen er sammensat af chokbølger, svarende til de soniske boom, der genereres af et supersonisk fly. Disse ekspanderende chokbølger er steder, hvor partikler bliver accelereret til energier, der er højere end den kraftigste accelerator på Jorden, Large Hadron Collider.

Når eksplosionsbølgen bevæger sig udad, støder den på omgivende materiale og sænker farten, hvilket genererer en anden stødbølge, der bevæger sig baglæns i forhold til eksplosionsbølgen, analogt med en trafikprop, der rejser baglæns fra ulykkesstedet på en motorvej.

Cas A har været et af de mest observerede mål og offentligt frigivne billeder fra Chandra-missionen. Det var Chandras officielle første lysbillede i 1999, efter at rumfærgen Columbia var lanceret i kredsløb og hurtigt opdagede en punktkilde til røntgenstråler i Cas A's centrum for første gang, senere bekræftet at være en neutronstjerne.

I årenes løb har astronomer brugt Chandra til at opdage beviser for "supervæske" inde i Cas A's neutronstjerne, for at afsløre, at den originale massive stjerne kan have vendt vrangen ud, da den eksploderede, og til at tage et vigtigt skridt i at finde ud af, hvordan kæmpestjerner eksploderer.

Chandra har også kortlagt de elementer, der er smedet inde i stjernen, som nu bevæger sig ud i rummet for at hjælpe med at udså den næste generation af stjerner og planeter. For nylig blev Chandra-data kombineret med data fra NASAs James Webb-rumteleskop for at hjælpe med at bestemme oprindelsen af ​​mystiske strukturer i resterne.

Cassiopeia A timelapse:

Kredit:Chandra X-ray Center

Billederne brugt i den seneste Cas A-film er blevet behandlet ved hjælp af en state-of-the-art behandlingsteknik ledet af Yusuke fra Rikkyo University i Japan for at udnytte Chandras skarpe røntgensyn fuldt ud. Papiret, der beskriver deres arbejde, blev offentliggjort i The Astrophysical Journal og er tilgængelig online.

Disse to film viser Chandras evner til at dokumentere ændringer i astronomiske objekter over menneskelige tidsrammer. Sådanne film ville ikke være mulige uden Chandras arkiver, som fungerer som offentlige arkiver for de data, der er indsamlet gennem Chandras næsten 25 års drift.

Kredit:Chandra Røntgencenter

Flere oplysninger: Yusuke Sakai et al., Richardson-Lucy Deconvolution med en rumlig variationspunktspredningsfunktion af Chandra:Supernova-rest Cassiopeia A som eksempel, The Astrophysical Journal (2023). DOI:10.3847/1538-4357/acd9b3

Journaloplysninger: Astrofysisk tidsskrift

Leveret af Chandra X-ray Center




Varme artikler