Більше чотирьох століть астрономи вивчали наслідки вражаючої смерті зірки – залишку наднової, відомої як наднова Кеплера. Тепер, використовуючи дані рентгенівської обсерваторії NASA Chandra за 25 років, вчені зібрали найдовший рентгенівський знімок космічної події, на якому видно ударну хвилю від вибуху, що мчить у космосі. Це не просто приголомшливе візуальне видовище; це критичне дослідження для розуміння того, як наднові функціонують і наскільки надійно вони можуть вимірювати розширення Всесвіту.
Спадщина наднової Кеплера
Вперше помічений у 1604 році німецьким астрономом Йоганном Кеплером, ця наднова розташована приблизно за 17 000 світлових років від Землі в сузір’ї Змієносця. Спочатку «Кеплер» вважав, що це нова, але тепер ми знаємо її як яскравий наслідок вибуху зірки. Ця наднова типу Ia особливо цінна для астрономів завдяки своїй передбачуваній яскравості, що робить її ключовим інструментом для обчислення космічних відстаней.
Нерівномірне розширення: Космічна підказка
Нові покадрові кадри показують, що розширювана ударна хвиля від наднової не поширюється з постійною швидкістю. В деяких напрямках він виривається зі швидкістю приблизно 22,5 мільйона кілометрів на годину, а в інших сповільнюється до 6,4 мільйона кілометрів на годину. Ця варіація не є випадковою; це вказує на те, що вибух стикається з газом різної щільності. Аналогія проста: подібно до транспортного засобу, який рухається по чистій дорозі порівняно з пересіченою місцевістю, ударна хвиля поширюється швидше в менш щільному матеріалі.
Це нерівномірне розширення дає змогу зрозуміти середовище навколо зірки до її вибуху. Наднові типу Ia виникають, коли білий карлик накопичує речовину зірки-компаньйона, зрештою вибухаючи. Варіації щільності в ударній хвилі показують, скільки матеріалу накопичилося навколо системи перед вибухом, фактично описуючи історію зірки.
Очищення просторових метрів
Наднові типу Ia вважаються «стандартними свічками» — об’єктами відомої яскравості, які дозволяють астрономам вимірювати відстані у Всесвіті. Однак ці вибухи не є абсолютно рівномірними. Вивчення залишку наднової Кеплера допомагає зрозуміти, наскільки астрономи можуть довіряти цим подіям як космічним вимірювачам, демонструючи, що місцеве середовище може дещо змінити їх поведінку.
Як пояснює Джессі Гасселл, студент Університету Джорджа Мейсона: «Важливо, щоб ми розуміли ці події, оскільки (вони допомагають) космологам вимірювати розширення Всесвіту». Потрібно ще багато чого дізнатися про ці вибухи та фактори, що на них впливають.
Обмежене вікно
Рентгенівська обсерваторія Чандра має обмежений термін служби, а це означає, що астрономам може залишитися лише близько десяти років, щоб продовжити спостереження за надновою Кеплера. Однак майбутні місії, такі як запропонований рентгенівський супутник AXIS, можуть розширити ці спостереження, надаючи більше деталей про цей та інші зіркові вибухи. Це дослідження підкреслює важливість продовження інвестицій у космічну астрономію для розкриття таємниць космосу.
Дані наднової Кеплера є унікальною лабораторією для вивчення безладних реалій зіркових вибухів, допомагаючи нам краще зрозуміти не лише загибель зірок, але й фундаментальну структуру та розширення Всесвіту.
