Παρασκευή, 21 Φεβρουαρίου 2014

Το NuSTAR ακτινογραφεί τα υπολείμματα σουπερνόβα




H εξέλιξη της έκρηξης σουπερνόβα

Το NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) είναι διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ της NASA που εκτοξεύθηκε τον Ιούνιο του 2012.

Ένας από τους βασικούς στόχους της αποστολής του είναι η μελέτη των μαύρων τρυπών που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών.
Οι ίδιες οι μαύρες τρύπες είναι αόρατες, ωστόσο το υλικό που παγιδεύεται στην έλξη τους θερμαίνεται και εκπέμπει ακτίνες Χ, πριν τελικά χαθεί για πάντα.
Οι «ακτινογραφίες» του NuStar, είναι η ανίχνευση αυτών των ακτίνων Χ και ρίχνουν φως στο τι συμβαίνει στα κέντρα των γαλαξιών.

Το NuSTAR θα μπορούσε (με λίγη τύχη) να καταγράψει και εκρήξεις σουπερνόβα (υπερκαινοφανών αστέρων) – μεγάλων άστρων που εκρήγνυνται καθώς πεθαίνουν. Κατά την διάρκεια της έκρηξης ενός σουπερνόβα πραγματοποιείται και η πυρηνοσύνθεση σχεδόν όλων των βαρέων πυρήνων. Έτσι το NuSTAR μπορεί να ανιχνεύσει και τις ακτίνες Χ που εκπέμπονται από τους ραδιενεργούς πυρήνες των υπολειμμάτων της έκρηξης του σουπερνόβα.

Βασιζόμενοι σε στοιχεία του διαστημικού τηλεσκοπίου NuSTAR (και του τηλεσκοπίου ακτίνων-Χ Chandra), οι επιστήμονες κατάφεραν να ρίξουν περισσότερο φως στις διεργασίες που πραγματοποιούνται στο εσωτερικό ενός σουπερνόβα λίγο πριν αυτό εκραγεί.


H αποστολή NuSTAR της NASA αποκαλύπτει τον μηχανισμό της έκρηξης του σουπερνόβα Κασσιόπεια Α σε απόσταση 11 χιλιάδων ετών φωτός από εμάς

Η παραπάνω εικόνα δείχνει το υπόλειμμα του σουπερνόβα Cassiopeia A (Cas A για συντομία) όπου τα δεδομένα του NuSTAR φαίνονται με μπλε χρώμα και οι παρατηρήσεις από το Chandra με κόκκινο, πράσινο και κίτρινο. Πρόκειται για τα υπολείμματα από το ωστικό κύμα της έκρηξης ενός άστρου που πραγματοποιήθηκε πριν από 330 χρόνια, με μάζα περίπου 15 έως 25 φορές την μάζα του Ήλιου.

Το NuSTAR «είδε» ραδιενεργούς πυρήνες στα υπολείμματα του σουπερνόβα. Στην περίπτωση του Cas A διαπιστώθηκε ότι στην καρδιά του άστρου που εκρήγνυται παράγεται ο ραδιενεργός πυρήνας τιτάνιο-44 (44Ti). To 44Ti έχει χρόνο ημιζωής 60 χρόνια και όταν διασπάται εκπέμπονται εκτός από ποζιτρόνια, ακτίνες γ και Χ τις οποίες ανιχνεύει το NuSTAR.

Οι “ακτινογραφίες” του Cas Α από το NuSTAR αποκαλύπτουν ότι το τιτάνιο συσσωρεύεται στο κέντρο του υπολείμματος, γεγονός που θα βοηθήσει στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ένα σουπερνόβα εκρήγνυται.


Κάτω δεξιά: με μπλε χρώμα η ακτινοβολία από το ραδιενεργό τιτάνιο-44 που κατέγραψε το NuSTAR

Μέχρι τώρα οι παρατηρήσεις βασίζονταν στις ακτίνες Χ που εξέπεμπαν τα υπολείμματα του σουπερνόβα εξαιτίας της θέρμανσής τους. Τώρα με το NuSTAR μπορούμε να δούμε ακτίνες Χ που οφείλονται στο ραδιενεργό υλικό του υπολείμματος. H κατανομή αυτών των υλικών μετά την έκρηξη μπορεί να συγκριθεί με την κατανομή από τις προσομοιώσεις σε υπολογιστή που βασίζονται στα θεωρητικά μοντέλα έκρηξης σουπερνόβα.



physicsgg

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου