Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кассиопея A ( Cas A ) ( слушайте ) - остаток сверхновой (SNR) в созвездии Кассиопеи и самый яркий внесолнечный радиоисточник в небе на частотах выше 1 ГГц. Сверхновая произошла примерно в 11 000 световых лет (3,4  кпк ) от нас в пределах Млечного Пути ; [2] [3], учитывая ширину рукава Ориона, он помещен в следующий, ближайший наружу рукав, рукав Персея , примерно в 30 градусах от галактического антицентра . Расширяющееся облако материала, оставшегося от сверхновойОб этом звукетеперь появляется на расстоянии примерно 10 световых лет (3 пк) от Земли. В диапазоне длин волн видимого света его можно было наблюдать в любительские телескопы до 234 мм (9,25 дюйма) с фильтрами. [4]

Считается, что свет от самого звездного взрыва (сверхновой) впервые достиг Земли около десятилетия 1690-х годов, с которого нет окончательно соответствующих записей. Cas A приполярен на средних северных широтах и ​​выше, что имеет обширные записи и основные телескопы. Его скорее упущение в записях, вероятно , из - за межзвездную пыль поглощает оптическую длину волны излучения , прежде чем он достиг Земель (хотя вполне возможно , что он был записан в качестве шестой величины звезды 3 Кассиопеи по Флемстиду 16 августа 1680 [5]). Возможные объяснения склоняются к идее, что исходная звезда была необычно массивной и ранее выбросила большую часть своих внешних слоев. Эти внешние слои должны были покрыть звезду и повторно поглотить большую часть света, выпущенного при коллапсе внутренней звезды.

Cas A был одним из первых обнаруженных дискретных астрономических радиоисточников. Об его открытии в 1948 году сообщили астрономы из Кембриджа Мартин Райл и Фрэнсис Грэм-Смит на основе наблюдений с помощью длинного интерферометра Майкельсона . [6] Оптический компонент был впервые идентифицирован в 1950 году. [7] Cas A - это 3C461 в Третьем Кембриджском каталоге радиоисточников и G111.7-2.1 в Зеленом каталоге остатков сверхновых .

Более раннее открытие [ править ]

Расчеты производятся от точки расширения, наблюдаемой в настоящее время, до взрыва, который стал бы видимым на Земле около 1667 года. Астроном Уильям Эшворт и другие предположили, что королевский астроном Джон Флэмстид мог случайно наблюдать сверхновую 16 августа 1680 года, когда он каталогизировал сверхновую. звезда рядом с его положением. Другое предположение, полученное в результате недавних междисциплинарных исследований, состоит в том, что сверхновая была «полуденной звездой», наблюдаемой в 1630 году, которая, как полагали, знаменовала рождение Карла II , будущего монарха Великобритании. [8] Во всяком случае, с Земли невооруженным глазом не было видно ни одной сверхновой звезды в пределах Млечного Пути .

Расширение [ править ]

Расширяющаяся оболочка имеет температуру около 30 миллионов К и расширяется со скоростью 4000-6000 км / с. [2]

Наблюдения за взорвавшейся звездой с помощью телескопа Хаббл показали, что, несмотря на первоначальное предположение о том, что остатки расширяются равномерно, существуют удаленные узлы выброса с высокой скоростью, движущиеся с поперечными скоростями 5 500-14 500 км / с с самыми высокими скоростями. в двух почти противоположных струях. [2] Когда при взгляде на расширяющуюся звезду используются цвета для различения материалов разного химического состава, это показывает, что похожие материалы часто остаются собранными вместе в остатках взрыва. [3]

Источник радио [ править ]

Cas A имел плотность потока 2720 ​​± 50 Ян на частоте 1  ГГц в 1980 году. [9] Поскольку остаток сверхновой остывает, его плотность потока уменьшается. На частоте 1 ГГц его плотность потока уменьшается со скоростью 0,97 ± 0,04 процента в год. [9] Это уменьшение означает , что, на частотах ниже 1 ГГц, Кассиопея А теперь менее интенсивный , чем Cygnus A . Cas A по-прежнему остается самым ярким внесолнечным радиоисточником в небе на частотах выше 1 ГГц.

Источник рентгеновского излучения [ править ]

В 1999 г. рентгеновская обсерватория Чандра обнаружила CXOU J232327.8 + 584842 , [10] «источник, похожий на горячую точку», недалеко от центра туманности, который представляет собой остаток нейтронной звезды, оставленный взрывом. [11]

Хотя Cas X-1 (или Cas XR-1), кажущийся первый источник рентгеновского излучения в созвездии Кассиопеи, не был обнаружен во время полета ракеты Aerobee 16 июня 1964 года , он был рассмотрен как возможный источник. [12] Cas A был сканирован во время другого полета ракеты Aerobee 1 октября 1964 года, но никакого значительного потока рентгеновских лучей выше фона не было связано с этой позицией. [13] Cas XR-1 был обнаружен с помощью полета ракеты Аэроби 25 апреля 1965 года, [14] в РА 23 ч 21 м Dec + 58 ° 30 '. [15] Cas X-1 - это Cas A, SNR типа II в RA 23 ч 18. м. склон + 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) в 2U 2321 + 58.

Отраженное эхо сверхновой [ править ]

Инфракрасное эхо, вызванное сверхновой Кассиопея А, наблюдаемой Спитцером . Изображение было обработано таким образом, что инфракрасное эхо выглядит цветным, а облака пыли остаются серыми.

В 2005 году с помощью космического телескопа Спитцер наблюдалось инфракрасное эхо взрыва Кассиопеи А на близлежащих газовых облаках . [17] Инфракрасное эхо также было замечено IRAS и изучено с помощью инфракрасного спектрографа . Ранее предполагалось, что вспышка в 1950 году от центрального пульсара могла быть причиной инфракрасного эха. С новыми данными был сделан вывод, что это маловероятно и что инфракрасное эхо было вызвано тепловым излучением пыли, которая была нагрета излучением сверхновой во время прорыва ударной волны. [18] Инфракрасное эхо сопровождается эхом в рассеянном свете.. Записанный спектр оптического светового эха подтвердил, что сверхновая была типа IIb , то есть возникла в результате внутреннего коллапса и сильного взрыва массивной звезды , скорее всего, красного сверхгиганта с гелиевым ядром, потерявшего почти всю водородную оболочку. Это было первое наблюдение светового эха сверхновой звезды, взрыв которой не наблюдался напрямую, что открывает возможность изучения и реконструкции прошлых астрономических событий. [1] [7] В 2011 году в исследовании использовались спектры с разных позиций светового эха, чтобы подтвердить, что сверхновая Кассиопея А была асимметричной . [19]

Обнаружение фосфора [ править ]

В 2013 году астрономы обнаружили фосфор в Кассиопее А, что подтвердило, что этот элемент вырабатывается в сверхновых посредством нуклеосинтеза сверхновых . Отношение фосфора к железу в материале остатка сверхновой может быть до 100 раз выше, чем в Млечном Пути в целом. [20]

Галерея [ править ]

  • Кассиопея A в 24-дюймовом рефлекторе Ричи-Кретьена в обсерватории Маунт-Леммон

  • Кассиопея А, наблюдаемая космическим телескопом Хаббла

  • рентгеновский снимок Кассиопеи А, сделанный обсерваторией Эйнштейна

  • Кассиопея А была первым световым изображением рентгеновской обсерватории Чандра.

  • Кассиопея А, наблюдаемая Спитцером, демонстрирующая различные химические элементы и пыль в остатке сверхновой

См. Также [ править ]

  • Список остатков сверхновой
  • Световое эхо

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Краузе, Оливер; Биркманн; Усуда; и другие. (2008). «Сверхновая Кассиопея А была типа IIb». Наука . 320 (5880): 1195–1197. arXiv : 0805.4557 . Bibcode : 2008Sci ... 320.1195K . DOI : 10.1126 / science.1155788 . PMID  18511684 .
  2. ^ a b c d Fesen, Роберт А.; Hammell, Molly C .; Морс, Джон; Chevalier, Roger A .; Borkowski, Kazimierz J .; Допита, Майкл А .; Джерард, Кристофер Л .; Лоуренс, Стивен С .; Раймонд, Джон С .; 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 . Bibcode : 2006ApJ ... 645..283F . DOI : 10.1086 / 504254 .
  3. ^ a b Стовер, Рассвет (2006). «Жизнь в пузыре». Популярная наука . Vol. 269 ​​нет. 6. п. 16.
  4. ^ Banich, Говард (декабрь 2014). "Визуальный путеводитель по остатку сверхновой Кассиопеи А". Небо и телескоп .
  5. Перейти ↑ Hughes, DW (1980). «Видел ли Флемстид сверхновую Кассиопею А?». Природа . 285 (5761): 132–133. Bibcode : 1980Natur.285..132H . DOI : 10.1038 / 285132a0 .
  6. ^ Райл, М .; Смит, Ф.Г. (18 сентября 1948 г.). «Новый интенсивный источник радиочастотного излучения в созвездии Кассиопеи». Природа . 162 (4116): 462–463. Bibcode : 1948Natur.162..462R . DOI : 10.1038 / 162462a0 .
  7. ^ a b Фабиан, Эндрю С. (2008). "Взрыв из прошлого". Астрономия. Наука . 320 (5880): 1167–1168. DOI : 10.1126 / science.1158538 . PMID 18511676 . 
  8. ^ Оуллетт, Дженнифер. "Сверхновая знаменовала рождение короля?" . Discovery.com . Проверено 18 апреля 2011 года .
  9. ^ а б Баарс, JWM; Genzel, R .; Pauliny-Toth, IIK; Витцель, А. (1977). «Абсолютный спектр Cas A; точная шкала плотности потока и набор вторичных калибраторов». Астрономия и астрофизика . 61 : 99. Bibcode : 1977A&A .... 61 ... 99B .
  10. ^ "CXOU J232327.8 + 584842" . SIMBAD . Центр астрономических исследований Страсбурга . Проверено 3 марта 2020 .
  11. ^ Эльшамути, KG; Хейнке, Колорадо; Сиваков, Г.Р .; Хо, WCG; Штернин П.С.; Яковлев Д.Г .; Патнауд, диджей; Дэвид, Л. (2013). «Измерение охлаждения нейтронной звезды в Кассиопее А с помощью всех детекторов рентгеновской обсерватории Чандра». Астрофизический журнал . 777 (1): 22. arXiv : 1306.3387 . Bibcode : 2013ApJ ... 777 ... 22E . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 777/1/22 .
  12. ^ Bowyer S, Byram ET, Chubb TA, Friedman H (1965). «Результаты наблюдений рентгеновской астрономии». В Steinberg JL (ред.). Астрономические наблюдения с космических аппаратов, Труды симпозиума с № 23 Held в Льеже, Бельгия, 17 до 20 августа 1964 года . Астрономические наблюдения с космических аппаратов . 23 . Международный астрономический союз . С. 227–239. Bibcode : 1965IAUS ... 23..227B .
  13. ^ Fisher PC, Johnson HM, Jordan WC, Meyerott AJ, Актон LW (1966). «Наблюдения космического рентгеновского излучения». Астрофизический журнал . 143 : 203–17. Bibcode : 1966ApJ ... 143..203F . DOI : 10.1086 / 148491 .
  14. ^ Байрам ЕТ, Чабб Т.А., Фридман Н (апрель 1966 г.). «Источники космического рентгеновского излучения, галактические и внегалактические» . Наука . 152 (3718): 66–71. Bibcode : 1966Sci ... 152 ... 66B . DOI : 10.1126 / science.152.3718.66 . PMID 17830233 . 
  15. Friedman H, Byram ET, Chubb TA (апрель 1967). «Распространение и изменчивость источников космического рентгеновского излучения» . Наука . 156 (3773): 374–8. Bibcode : 1967Sci ... 156..374F . DOI : 10.1126 / science.156.3773.374 . PMID 17812381 . 
  16. Перейти ↑ Webber, WR (декабрь 1968 г.). «Рентгеновская астрономия-1968 года выпуска». Труды Астрономического общества Австралии . 1 (4): 160–164. Bibcode : 1968PASAu ... 1..160W . DOI : 10.1017 / S1323358000011231 .
  17. ^ Краузе, Оливер; Рике, Джордж Х .; Birkmann, Stephan M .; Ле Флок, Эмерик; Гордон, Карл Д .; Эгами, Эйити; Bieging, Джон; Хьюз, Джон П .; Янг, Эрик Т .; Hinz, Joannah L .; Куанц, Саша П. (июнь 2005 г.). "Инфракрасное эхо вблизи остатка сверхновой Кассиопеи А". Наука . 308 (5728): 1604–1606. arXiv : astro-ph / 0506186 . Bibcode : 2005Sci ... 308.1604K . DOI : 10.1126 / science.1112035 . ISSN 0036-8075 . PMID 15947181 .  
  18. ^ Двек, Эли; Арендт, Ричард Г. (октябрь 2008 г.). «Инфракрасное эхо выявляет ударный прорыв сверхновой звезды Cas A» . Астрофизический журнал . 685 (2): 976–987. arXiv : 0802.0221 . Bibcode : 2008ApJ ... 685..976D . DOI : 10.1086 / 589988 . ISSN 0004-637X . 
  19. ^ Отдых, A .; Фоли, Р.Дж.; Sinnott, B .; Уэлч, DL; Badenes, C .; Филиппенко, А.В.; Бергманн, М .; Бхатти, Вашингтон; Blondin, S .; Challis, P .; Дамке, Г. (май 2011 г.). «Прямое подтверждение асимметрии сверхновой Cas A со световым эхом». Астрофизический журнал . 732 (1): 3. arXiv : 1003.5660 . Bibcode : 2011ApJ ... 732 .... 3R . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 732/1/3 . ISSN 0004-637X . 
  20. ^ Koo, B.-C .; Lee, Y.-H .; Moon, D.-S .; Юн, С.-К .; Раймонд, JC (2013). «Фосфор в молодом остатке сверхновой Кассиопеи А». Наука . 342 (6164): 1346–1348. arXiv : 1312.3807 . Bibcode : 2013Sci ... 342.1346K . DOI : 10.1126 / science.1243823 . PMID 24337291 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Арканд, Кимберли К .; Цзян, Элейн; Прайс, Сара; Вацке, Меган; Сгоурос, Том; Эдмондс, Питер (15 декабря 2018 г.). «Прогулка по взорвавшейся звезде: рендеринг остатка сверхновой Кассиопеи А в виртуальную реальность». arXiv : 1812.06237 [ astro-ph.IM ].
  • «3D визуализация Кассиопеи А» . BBC News .
  • «Средство просмотра моделей виртуальной и дополненной реальности для изучения трехмерной гидродинамической модели остатка сверхновой Кассиопеи А» . Sketchfab ; INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo (Сан-Орландо).