stringtranslate.com

Кассиопея А

Кассиопея А ( Cas A ) ( слушать ⓘ ) — остаток сверхновой (SNR) в созвездии Кассиопеи и самый яркий внесолнечный радиоисточник на небе на частотах выше 1 ГГц. Сверхновая произошла на расстоянии примерно 11 000 световых лет (3,4  кпк ) в пределах Млечного Пути ; [2] [3] Учитывая ширину Рукава Ориона , он находится в следующем ближайшем рукаве, Рукаве Персея , примерно в 30 градусах от антицентра Галактики . Расширяющееся облако материала, оставшееся от сверхновой, теперь кажется на расстоянии примерно 10 световых лет (3 ПК) в поперечнике с точки зрения Земли. Его видели в длинах волн видимого света с помощью любительских телескопов до 234 мм (9,25 дюйма) с фильтрами. [4]

Подсчитано, что свет самой сверхновой впервые достиг Земли около 1690-х годов, хотя точно соответствующих записей с того времени нет. Cas A находится в циркумполярных широтах среднего севера и выше, где имеются обширные записи и базовые телескопы. Вероятное отсутствие ее в записях, вероятно, связано с тем, что межзвездная пыль поглощала излучение оптической длины до того, как оно достигло Земли, хотя возможно, что она была записана Джоном Флемстидом как звезда шестой величины 3 Кассиопеи . Возможные объяснения склоняются к идее о том, что звезда-источник была необычно массивной и ранее выбросила большую часть своих внешних слоев. Эти внешние слои должны были скрыть звезду и поглотить большую часть излучения видимого света во время коллапса внутренней звезды.

Cas A был одним из первых обнаруженных дискретных астрономических радиоисточников. О его открытии сообщили в 1948 году Мартин Райл и Фрэнсис Грэм-Смит , астрономы из Кембриджа , на основе наблюдений с помощью интерферометра Лонга Майкельсона . [5] Оптический компонент был впервые идентифицирован в 1950 году. [6]

Возможные наблюдения

Расчеты ведут от наблюдаемой в настоящее время точки расширения до взрыва, который стал бы виден на Земле около 1667 года. Астроном Уильям Эшворт и другие предположили, что королевский астроном Джон Флемстид мог случайно наблюдать сверхновую 16 августа [ OS 6 августа] 1680 года. , когда он каталогизировал звезду шестой величины 3 Кассиопеи, но в записанном положении нет соответствующей звезды. Возможные объяснения включают ошибку в положении [7] или запись переходного процесса. Кэролайн Гершель отметила, что звезда в окрестностях τ Cas , HD 220562, хорошо соответствует 3 Cas, если была допущена распространенная ошибка в показаниях секстанта. [8] Альтернативно, возможно, наблюдалась звезда AR Кассиопеи , положение которой было записано неверно. Положение и время означают, что это могло быть наблюдение сверхновой-прародительницы Кассиопеи А. [9] Еще одно предположение, полученное в результате недавних междисциплинарных исследований, заключается в том, что сверхновая была «полуденной звездой», наблюдаемой в 1630 году и которая, как считалось, возвестила о рождении Карла II , будущего монарха Великобритании. [10]

С тех пор ни одна сверхновая, происходящая в Млечном Пути, не была видна невооруженным глазом с Земли.

Расширение

Оболочка расширения имеет температуру около 30 миллионов К и расширяется со скоростью 4000–6000 км/с. [2]

Наблюдения за взорвавшейся звездой с помощью космического телескопа «Хаббл» показали, что, несмотря на первоначальное мнение о том, что остатки расширялись равномерно, существуют высокоскоростные отдаленные узлы выброса, движущиеся с поперечными скоростями 5500–14500 км/с и с максимальными скоростями. происходит в двух почти противоположных струях. [2] Когда изображение расширяющейся звезды использует цвета для различения материалов различного химического состава, это показывает, что похожие материалы часто остаются собранными вместе в остатках взрыва. [3]

Радио источник

В 1980 году Cas A имела плотность потока 2720 ± 50 Ян на частоте 1  ГГц . [11] Поскольку остаток сверхновой остывает, его плотность потока уменьшается. На частоте 1 ГГц его плотность потока снижается со скоростью 0,97 ± 0,04 процента в год. [11] Это уменьшение означает, что на частотах ниже 1 ГГц Cas A теперь менее интенсивен, чем Cygnus A. Cas A по-прежнему остается самым ярким внесолнечным радиоисточником на небе на частотах выше 1 ГГц.

источник рентгеновского излучения

Хотя Cas X-1 (или Cas XR-1), очевидный первый источник рентгеновского излучения в созвездии Кассиопеи, не был обнаружен во время полета ракеты- зонда Aerobee 16 июня 1964 года, он рассматривался как возможный источник. [12] Cas A был просканирован во время другого полета ракеты Aerobee 1 октября 1964 года, но с этим положением не было связано никакого значительного потока рентгеновского излучения над фоном. [13] Cas XR-1 был обнаружен полетом ракеты Aerobee 25 апреля 1965 года, [14] на RA 23 ч 21 м декабря +58° 30′. [15] Cas X-1 — это Cas A, SNR типа II на RA 23 ч 18 м декабря +58°30′. [16] Обозначения Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas X-1 больше не используются, но источником рентгеновского излучения является Cas A ( SNR G111.7-02.1) на высоте 2U 2321+58.

В 1999 году рентгеновская обсерватория Чандра обнаружила CXOU J232327.8+584842, [17] центральный компактный объект , представляющий собой остаток нейтронной звезды , оставшийся в результате взрыва. [18]

Отраженное эхо сверхновой

В 2005 году инфракрасное эхо взрыва Кассиопеи А наблюдалось на близлежащих газовых облаках с помощью космического телескопа Спитцер . [19] Инфракрасное эхо также было замечено IRAS и изучено с помощью инфракрасного спектрографа . Ранее предполагалось, что вспышка центрального пульсара в 1950 году могла быть причиной инфракрасного эха. На основе новых данных был сделан вывод, что это маловероятно и что инфракрасное эхо было вызвано тепловым излучением пыли, которая была нагрета излучением сверхновой во время ударной волны. [20] Инфракрасное эхо сопровождается рассеянным световым эхом . Записанный спектр оптического светового эха доказал, что сверхновая принадлежала к типу IIb , то есть возникла в результате внутреннего коллапса и сильного взрыва массивной звезды , скорее всего, красного сверхгиганта с гелиевым ядром, потерявшим почти всю свою водородную оболочку. Это было первое наблюдение светового эха сверхновой, взрыв которой непосредственно не наблюдался, что открывает возможность изучения и реконструкции прошлых астрономических событий. [1] [6] В 2011 году в исследовании использовались спектры из разных положений светового эха, чтобы подтвердить, что сверхновая Кассиопея А была асимметричной . [21]

Обнаружение фосфора

В 2013 году астрономы обнаружили фосфор в Кассиопее А, что подтвердило, что этот элемент производится в сверхновых посредством нуклеосинтеза сверхновых . Соотношение фосфора и железа в материале остатков сверхновой может быть в 100 раз выше, чем во Млечном Пути в целом. [22]

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Краузе, Оливер; Биркманн; Усуда; и другие. (2008). «Сверхновая Кассиопея А относилась к типу IIb». Наука . 320 (5880): 1195–1197. arXiv : 0805.4557 . Бибкод : 2008Sci...320.1195K. дои : 10.1126/science.1155788. PMID  18511684. S2CID  40884513.
  2. ^ abcd Fesen, Роберт А.; Хэммелл, Молли С.; Морс, Джон; Шевалье, Роджер А.; Борковски, Казимеж Ю.; Допита, Майкл А.; Джерарди, Кристофер Л.; Лоуренс, Стивен С.; Раймонд, Джон К.; ван ден Берг, Сидней (июль 2006 г.). «Асимметрия расширения и возраст остатка сверхновой Кассиопеи А». Астрофизический журнал . 645 (1): 283–292. arXiv : astro-ph/0603371 . Бибкод : 2006ApJ...645..283F. дои : 10.1086/504254. S2CID  8999768.
  3. ^ аб Стовер, Дон (2006). «Жизнь в пузыре». Популярная наука . Том. 269, нет. 6. с. 16.
  4. ^ Банич, Ховард (декабрь 2014 г.). «Визуальный путеводитель по остатку сверхновой Кассиопеи А». Небо и телескоп .
  5. ^ Райл, М .; Смит, ФГ (18 сентября 1948 г.). «Новый интенсивный источник радиочастотного излучения в созвездии Кассиопеи». Природа . 162 (4116): 462–463. Бибкод : 1948Natur.162..462R. дои : 10.1038/162462a0. S2CID  4028114.
  6. ^ аб Фабиан, Эндрю К. (2008). "Взрыв из прошлого". Астрономия. Наука . 320 (5880): 1167–1168. дои : 10.1126/science.1158538. PMID  18511676. S2CID  206513073.
  7. ^ Эшворт, ВБ (1980). «Вероятное наблюдение Флемстидом сверхновой Кассиопеи». Журнал истории астрономии . 11 : 1. Бибкод : 1980JHA....11....1A. дои : 10.1177/002182868001100102. S2CID  121684168.
  8. ^ Эшворт, Уильям Б. (февраль 1980 г.). «Вероятное наблюдение Флемстидом сверхновой Кассиопеи». Журнал истории астрономии . 11 (1): 1–9. Бибкод : 1980JHA....11....1A. дои : 10.1177/002182868001100102. ISSN  0021-8286. S2CID  121684168.
  9. ^ Хьюз, Д.В. (1980). «Видел ли Флемстид сверхновую Кассиопею А?». Природа . 285 (5761): 132–133. Бибкод : 1980Natur.285..132H. дои : 10.1038/285132a0 . S2CID  4257241.
  10. ^ Улетт, Дженнифер. «Ознаменовала ли сверхновая рождение короля?». Дискавери.ком. Архивировано из оригинала 29 сентября 2012 года . Проверено 18 апреля 2011 г.
  11. ^ аб Баарс, JWM; Гензель, Р.; Полины-Тот, ИИК; Витцель, А. (1977). «Абсолютный спектр Cas A; точная шкала плотности потока и набор вторичных калибраторов». Астрономия и астрофизика . 61 : 99. Бибкод : 1977A&A....61...99B.
  12. ^ Бойер С., Байрам Э.Т., Чабб Т.А., Фридман Х. (1965). «Результаты наблюдений рентгеновской астрономии». В Стейнберге Дж.Л. (ред.). Астрономические наблюдения с космических аппаратов, материалы симпозиума № 23, проходившего в Льеже, Бельгия, с 17 по 20 августа 1964 года . Астрономические наблюдения с космических аппаратов . Том. 23. Международный астрономический союз . стр. 227–239. Бибкод : 1965IAUS...23..227B.
  13. ^ Фишер ПК, Джонсон Х.М., Джордан У.К., Мейеротт А.Дж., Эктон Л.В. (1966). «Наблюдения космических рентгеновских лучей». Астрофизический журнал . 143 : 203–17. Бибкод : 1966ApJ...143..203F. дои : 10.1086/148491 .
  14. ^ Байрам Э.Т., Чабб Т.А., Фридман Х. (апрель 1966 г.). «Источники космического рентгеновского излучения, галактические и внегалактические». Наука . 152 (3718): 66–71. Бибкод : 1966Sci...152...66B. дои : 10.1126/science.152.3718.66. PMID  17830233. S2CID  122616358.
  15. ^ Фридман Х., Байрам Э.Т., Чабб Т.А. (апрель 1967 г.). «Распространение и изменчивость космических источников рентгеновского излучения». Наука . 156 (3773): 374–8. Бибкод : 1967Sci...156..374F. дои : 10.1126/science.156.3773.374. PMID  17812381. S2CID  29701462.
  16. ^ Уэббер, WR (декабрь 1968 г.). «Рентгеновская астрономия-1968 год». Труды Астрономического общества Австралии . 1 (4): 160–164. Бибкод : 1968PASA....1..160 Вт. дои : 10.1017/S1323358000011231 . S2CID  119018154.
  17. ^ "CXOU J232327.8+584842" . СИМБАД . Центр астрономических исследований Страсбурга . Проверено 3 марта 2020 г.
  18. ^ Эльшамути, КГ; Хейнке, Колорадо; Сиваков, Г.Р.; Хо, WCG; Штернин П.С.; Яковлев, Д.Г.; Патноуд, диджей; Дэвид, Л. (2013). «Измерение охлаждения нейтронной звезды в Кассиопее А всеми детекторами рентгеновской обсерватории Чандра». Астрофизический журнал . 777 (1): 22. arXiv : 1306.3387 . Бибкод : 2013ApJ...777...22E. дои : 10.1088/0004-637X/777/1/22. S2CID  17981919.
  19. ^ Краузе, Оливер; Рике, Джордж Х.; Биркманн, Стефан М.; Ле Флок, Эмерик; Гордон, Карл Д.; Эгами, Эйичи; Бигинг, Джон; Хьюз, Джон П.; Янг, Эрик Т.; Хинц, Джоанна Л.; Куанц, Саша П. (июнь 2005 г.). «Инфракрасное эхо вблизи остатка сверхновой Кассиопеи А». Наука . 308 (5728): 1604–1606. arXiv : astro-ph/0506186 . Бибкод : 2005Sci...308.1604K. дои : 10.1126/science.1112035. ISSN  0036-8075. PMID  15947181. S2CID  21908980.
  20. ^ Двек, Эли; Арендт, Ричард Г. (октябрь 2008 г.). «Инфракрасное эхо показывает шоковый прорыв сверхновой Cas A». Астрофизический журнал . 685 (2): 976–987. arXiv : 0802.0221 . Бибкод : 2008ApJ...685..976D. дои : 10.1086/589988 . ISSN  0004-637X.
  21. ^ Рест, А.; Фоли, Р.Дж.; Синнотт, Б.; Уэлч, Д.Л.; Баденес, К.; Филиппенко А.В.; Бергманн, М.; Бхатти, Вашингтон; Блонден, С.; Чаллис, П.; Дамке, Г. (май 2011 г.). «Прямое подтверждение асимметрии сверхновой Cas A со световым эхом». Астрофизический журнал . 732 (1): 3. arXiv : 1003.5660 . Бибкод : 2011ApJ...732....3R. дои : 10.1088/0004-637X/732/1/3. ISSN  0004-637X. S2CID  119266059.
  22. ^ Ку, Британская Колумбия; Ли, Ю.-Х.; Мун, Д.-С.; Юн, Южная Каролина; Раймонд, Джей Си (2013). «Фосфор в остатке молодой сверхновой Кассиопеи А». Наука . 342 (6164): 1346–1348. arXiv : 1312.3807 . Бибкод : 2013Sci...342.1346K. дои : 10.1126/science.1243823. PMID  24337291. S2CID  35593706.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Кассиопеей А.