Credit imagine: Chandra
Datele combinate ale Observatorului de raze X Chandra ale NASA și observațiile în infraroșu cu telescopul Palomar de 200 inci au descoperit dovezi că o explozie cu raze gamma, una dintre cele mai catastrofale explozii ale naturii, a avut loc în Galaxia noastră acum câteva mii de ani. Rămășița de supernova, W49B, poate fi și prima rămășiță a unei explozii de raze gamma descoperită pe Calea Lactee.
W49B este o nebuloasă în formă de baril situată la aproximativ 35.000 de ani lumină de Pământ. Noile date dezvăluie inele infraroșii strălucitoare, ca niște cercuri în jurul unui baril și radiații X intense din fier și nichel de-a lungul axei butoiului.
„Aceste rezultate oferă dovezi interesante că o stea extrem de masivă a explodat în două jeturi puternice, opuse, care erau bogate în fier”, a spus Jonathan Keohane, de la Jet Propulsion Laboratory de la NASA, în cadrul unei conferințe de presă în cadrul reuniunii American Astronomical Society din Denver. „Acest lucru face ca W49B să fie un candidat principal pentru a fi rămășița unei rafale de raze gamma care implică o prăbușire a găurii negre.”
„Cea mai apropiată rafală de rafală gamma cunoscută de Pământ se află la câteva milioane de ani lumină? majoritatea sunt la distanță de miliarde de ani-lumină? deci detectarea rămășiței unuia din galaxia noastră ar fi o descoperire majoră ", a declarat William Reach, unul dintre colaboratorii lui Keohane de la Institutul de Tehnologie din California.
Conform teoriei colapsarilor, izbucnirile cu raze gamma sunt produse atunci când o stea masivă rămâne fără combustibil nuclear și miezul stelei se prăbușește pentru a forma o gaură neagră înconjurată de un disc de gaz magnetizat extrem de fierbinte, cu rotire rapidă. O mare parte din acest gaz este tras în gaura neagră, dar unele sunt aruncate în jeturi direcționate opus de gaz care se deplasează aproape de viteza luminii.
Un observator aliniat cu unul dintre aceste jeturi va vedea o rafală de raze gamma, un bliț orb în care puterea concentrată este egală cu cea a celor zece sferturi de sferturi timp de un minut. Vederea perpendiculară asupra jeturilor este una mai puțin uimitoare, deși o explozie supernova spectaculoasă. Pentru W49B, jetul este înclinat în afara planului cerului cu aproximativ 20 de grade.
Patru inele de aproximativ 25 de ani lumină în diametru pot fi identificate în imaginea infraroșu. Aceste inele, care se datorează gazelor calde, au fost probabil aruncate de rotația rapidă a stelei masive cu câteva sute de mii de ani înainte de a exploda steaua. Inelele au fost împinse spre exterior de un vânt fierbinte de la stea, cu câteva mii de ani înainte de a exploda.
Imaginea și datele spectrale ale lui Chandra arată că jeturile de gaz de multimilion-Celsius care se extind de-a lungul axei butoiului sunt bogate în ioni de fier și nichel, în concordanță cu expulzarea lor din centrul stelei. Acest lucru distinge explozia de o supernovă de tip II convențională, în care cea mai mare parte a Fe și Ni intră în crearea stelei neutronice, iar partea exterioară a stelei este ceea ce este aruncat. În schimb, în modelul colapsar de raze gamma izbucni fierul și nichelul din centru este evacuat de-a lungul jetului.
La capetele butoiului, emisia de raze X se aprinde pentru a face un capac fierbinte. Capacul cu raze X este înconjurat de un nor aplatizat de molecule de hidrogen detectate în infraroșu. Aceste caracteristici indică faptul că valul de șoc produs de explozie a întâlnit un nor mare și dens de gaz și praf.
Scenariul care apare este unul în care o stea masivă formată dintr-un nor dens de praf, a strălucit puternic timp de câteva milioane de ani, în timp ce se învârtea inelele de gaz și le îndepărta, formând o cavitate aproape goală în jurul stelei. Steaua a suferit apoi o explozie de supernova de tip colapsar, care a dus la o explozie cu raze gamma.
Observațiile W49B pot ajuta la rezolvarea unei probleme care a înrădăcinat modelul colapsar pentru explozii de raze gamma. Pe de o parte, modelul se bazează pe prăbușirea unei stele masive, care se formează în mod normal dintr-un nor dens. Pe de altă parte, observațiile de după producerea multor explozii cu raze gamma indică faptul că explozia s-a produs într-un gaz cu densitate mică. Pe baza datelor W49B, rezoluția propusă de Keohane și colegii săi este că steaua a sculptat o cavitate extinsă de densitate mică în care a avut loc ulterior explozia.
„Se pare că această stea a explodat în interiorul unei bule pe care a creat-o”, a spus Keohane. „Într-un fel, și-a săpat propriul mormânt.”
Centrul de zbor spațial Marshall al NASA, Huntsville, Ala., Gestionează programul Chandra pentru Office of Science Science, Sediul central al NASA, Washington. Northrop Grumman din Redondo Beach, California, fostul TRW, Inc., a fost principalul contractant de dezvoltare pentru observator. Observatorul astrofizic Smithsonian controlează operațiunile de știință și zbor din Centrul de raze X Chandra din Cambridge, Mass.
Sursa originală: Comunicat de presă Chandra
