NASA выпустило уникальное видеонарезку, демонстрирующую 25-летнюю эволюцию остатка сверхновой Кеплера (Kepler’s Supernova Remnant) на основе данных космического рентгеновского телескопа Chandra X-ray Observatory. Это самый продолжительный временной ряд наблюдений, когда-либо опубликованный Чандрой, охватывающий период более двух с половиной десятилетий и дающий прямое представление о том, как облако горячих газов и пыли расширяется и взаимодействует с окружающей средой после взрыва звезды.
Что такое сверхновая Кеплера
Сверхновая, наблюдавшаяся впервые в 1604 году астрономом Иоганном Кеплером, представляла собой звездный взрыв типа Ia — термоядерное взрыв белого карлика, который накопил сверхкритическую массу и резко освободил энергию, разрушившись. Это событие было настолько ярким, что его можно было видеть невооруженным глазом даже днём. Остаток этой сверхновой — огромная расширяющаяся оболочка из высокотемпературного газа и частиц — остаётся объектом изучения современных обсерваторий.
Объект находится в нашей галактике, на расстоянии примерно 17 000 световых лет от Земли в созвездии Змееносец. Его относительная близость позволяет получать подробные данные о структуре и динамике остатка.
Как был создан видеоряд
Видео создано на основе рентгеновских наблюдений Chandra, собранных в разные годы:
- 2000 год,
- 2004 год,
- 2006 год,
- 2014 год,
- 2025 год.
Эти снимки были собраны в временную последовательность, чтобы продемонстрировать изменения в форме и размере остатка сверхновой со временем. Это делает видеоряд самым длительным по охвату времени в истории наблюдений Чандры.
Chandra регистрирует рентгеновское излучение, которое создаётся, когда высокоэнергетические частицы и разогретый материал взаимодействуют с магнитными полями и межзвёздной средой, а также когда ударные волны сверхновой раскаляют окружающий газ до миллионов градусов.
Что показывает видео
Видеоряд отражает динамику расширения остатков сверхновой и помогает учёным понять физику процессов, происходящих после взрыва:
- Расширение фрагментов: различные части облака движутся с разными скоростями — самые быстрые фрагменты разлетаются со скоростью около 13,8 млн миль в час (~2 % скорости света), а более медленные — около 4 млн миль в час (~0,5 % скорости света).
- Асимметрия расширения: разница в скоростях обусловлена неоднородностями окружающего межзвёздного газа — там, где газ более плотный, расширяющееся облако замедляется сильнее, чем в менее плотных областях.
- Форма и структура: структура остатка меняется постепенно — видны различия в толщине и яркости рентгеновского излучения, что отражает сложные взаимодействия ударных волн и межзвёздной среды.
Учёные также анализируют ширину ударной волны и форму внешних краёв, что помогает определить условия, существовавшие непосредственно до взрыва и после него.
Значение наблюдений
Такой длительный видеоряд — это не просто художественное изображение: он позволяет ученым изучать физику ударных волн, взаимодействие высокотемпературного газа и межзвёздной среды, а также условия, в которых произошёл взрыв. Информация о скоростях, распределении плотности и изменении структуры с течением времени помогает уточнить модели термоядерных сверхновых и понять, как такие события влияют на химическое обогащение галактики.
Сверхновые типа Ia, к которым относится и Кеплера, являются эталонными «стандартными свечами» в астрономии, поскольку их светимость хорошо предсказуема и используется для измерения расстояний во Вселенной. Наблюдение остатка такой сверхновой с течением времени помогает связать теоретические модели со фактическими данными.
Почему это важно
Сверхновые вносят основные элементы таблицы Менделеева в межзвёздное пространство — железо, кремний, кислород и другие тяжёлые элементы, необходимые для формирования новых звёзд, планет и, в конечном итоге, биологических веществ.
Видео расширяющегося остатка сверхновой Кеплера также служит документом изменений на космических масштабах, демонстрируя, как разлетающиеся обломки взаимодействуют с окружающими газами и как древний взрыв влияет на окружающее пространство спустя столетия.
Роль Chandra X-ray Observatory
Chandra, запущенная в 1999 году, продолжает работать более 25 лет, что делает её одной из самых долговечных и продуктивных рентгеновских обсерваторий. Благодаря своей высокой угловой разрешающей способности и чувствительности в рентгеновском диапазоне, она позволяет получать подробные данные о высокоэнергетических процессах, таких как остатки сверхновых, активные ядра галактик, квазары и горячий газ в скоплениях галактик.
Что показал Jessye Gassel
Работа по созданию видео проводилась под руководством Jessye Gassel, аспирантки George Mason University, которая представила результаты на 247-м заседании Американского астрономического общества (AAS). Она отметила, что видеоряд позволяет наблюдать, как остатки разрушенной звезды «врезаются» в ранее выброшенный материал, что является ценным источником информации о процессах, происходящих после взрыва сверхновой.
Заключение
Публикация 25-летнего видеоряда расширения остатка сверхновой Кеплера — важный шаг в изучении эволюции суперновых и их влияния на космическую среду. Эта визуализация основана на накопленных данных, полученных за четверть века наблюдений, и демонстрирует динамику расширяющихся газовых облаков с большой точностью, что помогает астрономам углубить понимание физики звездных взрывов и их последствий в пределах Галактики.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
