Credit imagine: Gemeni
La fel ca un medic care încearcă să înțeleagă dispariția bruscă a unui pacient în vârstă, astronomii au obținut cele mai detaliate observații vreodată de o stea masivă veche, dar altfel normală chiar înainte și după ce viața sa s-a încheiat într-o explozie supernova spectaculoasă.
Imaginați de Observatorul Gemeni și Telescopul Spațial Hubble (HST) cu mai puțin de un an înainte de explozia gigantică, steaua este situată în galaxia M-74 din apropiere, în constelația Peștilor. Aceste observații au permis unei echipe de astronomi europeni conduși de Dr. Stephen Smartt de la Universitatea din Cambridge, Anglia, să verifice modele teoretice care arată cum o stea ca aceasta poate întâmpina o soartă atât de violentă.
Rezultatele au fost publicate în numărul din 23 ianuarie 2004 al revistei Science. Această lucrare oferă prima confirmare a teoriei îndelungate potrivit căreia unele dintre cele mai masive (dar normale) stele vechi din Univers își încheie viața în explozii de supernove violente.
„S-ar putea argumenta că o anumită cantitate de noroc sau serendipitate a fost implicată în această constatare”, a spus dr. Smartt. „Cu toate acestea, căutăm de ceva timp acest tip de stea progenitoare normală pe patul său de moarte. Îmi place să cred că găsirea superbelor date despre Gemeni și HST pentru această stea este o confirmare a prezicerii noastre că, într-o zi, a trebuit să găsim una dintre aceste stele în imensele arhive de date care există acum. ” Faceți clic aici pentru mai multe detalii despre programul de supernova în curs al Dr. Dr. Smartt.
În ultimii ani, echipa de cercetare Smartt a folosit cele mai puternice telescoape, atât în spațiu, cât și pe sol, pentru a imagina sute de galaxii în speranța că una dintre milioanele de stele din aceste galaxii va exploda într-o zi ca supernova . În acest caz, renumitul vânător australian de supernove amator, reverendo Robert Evans, a făcut descoperirea inițială a exploziei (identificată ca SN203gd) în timp ce scanează galaxii cu un telescop de 12 inch (31 cm) din curtea din curtea sa din New South Wales, în Australia. Iunie 2003.
În urma descoperirii lui Evans, echipa Dr. Smartt a urmărit rapid observații detaliate cu ajutorul telescopului spațial Hubble. Aceste observații au verificat poziția exactă a stelei originale sau „progenitoare”. Folosind aceste date poziționale, Smartt și echipa sa au săpat prin arhivele de date și au descoperit că observațiile Observatorului Gemeni și HST conțineau combinația de date necesare pentru a dezvălui natura proiectorului.
Datele Gemeni au fost obținute în timpul punerii în funcțiune a spectrului de gemeni Multi-Object (GMOS) pe Mauna Kea, Hawaii, în 2001. Aceste date au fost, de asemenea, folosite pentru a produce o imagine uimitoare de înaltă rezoluție a galaxiei care arată clar steaua progenitoare roșie. Faceți clic aici pentru imaginea Gemeni cu rezoluție completă.
Înarmată cu observațiile anterioare ale Gemenilor și HST Echipa Smartt a reușit să demonstreze că steaua progenitoare a fost ceea ce astronomii clasifică drept supergiant roșu normal. Înainte de a exploda, această stea părea să aibă o masă de aproximativ 10 ori mai mare și un diametru de aproximativ 500 de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru. Dacă soarele nostru ar fi de dimensiunea progenitorului, ar încerca întregul sistem solar interior până la planeta Marte.
Stelele supergigante roșii sunt destul de comune în univers și un exemplu excelent poate fi observat cu ușurință în ianuarie de aproape oriunde pe Pământ, uitându-te la Betelgeuse, steaua de umăr roșu strălucitor din constelația Orion (vezi graficul de găsire aici.) Ca SN2003gd, se crede că Betelgeuse ar putea întâmpina aceeași soartă explozivă în orice moment din săptămâna viitoare până la mii de ani de acum încolo.
După ce SN2003gd a explodat, echipa a observat lumina treptat decolorată timp de câteva luni folosind grupul de telescoape Isaac Newton de pe La Palma. Aceste observații au demonstrat că aceasta era o supernovă de tip II normală, ceea ce înseamnă că materialul evacuat din explozie este bogat în hidrogen. Modelele computerizate dezvoltate de astronomi au prezis de mult că supergiganii roșii cu atmosfere mari și mari de hidrogen ar produce aceste supernove de tip II, dar până acum nu au avut dovezi observaționale pentru a-și susține teoriile. Cu toate acestea, rezoluția fantastică și profunzimea imaginilor Gemeni și Hubble au permis echipei Smartt să estimeze temperatura, luminozitatea, raza și masa acestei stele progenitoare și să dezvăluie că a fost o stea normală, veche și mare. „Concluzia este că aceste observații oferă o confirmare puternică a faptului că teoriile atât pentru evoluția stelară, cât și pentru originile acestor explozii cosmice sunt corecte”, a declarat co-autorul Seppo Mattila, de la Observatorul din Stockholm.
Aceasta este doar a treia oară când astronomii au văzut de fapt progenitorul unei explozii de supernova confirmată. Celelalte erau supernovele de tip II ciudate: SN 1987A, care avea un progenitor supergiant albastru, și SN 1993J, care a ieșit dintr-un sistem de stele binare care interacționează masiv. Faceți clic aici pentru mai multe detalii.
Dr. Smartt concluzionează: „Exploziile Supernova produc și distribuie elementele chimice care alcătuiesc totul în Universul vizibil? mai ales viața. Este esențial să știm ce tip de stele produc aceste blocuri de construcție dacă trebuie să înțelegem originile noastre. ”
Gemenii arhivați și datele HST au fost esențiale pentru succesul acestui proiect. „Această descoperire este un exemplu perfect al valorii imense a datelor arhivistice pentru noile proiecte științifice”, a spus dr. Colin Aspin, care este omul de știință din Gemeni responsabil pentru dezvoltarea Arhivei Științei Gemeni (GSA). El a continuat, „această descoperire demonstrează rezultatele spectaculoase care pot fi obținute prin utilizarea datelor de arhivă și subliniază importanța dezvoltării GSA pentru generațiile viitoare de astronomi.”
Spectrografia cu obiecte multiple din Gemeni folosită pentru a face observațiile Gemini sunt instrumente gemene construite ca parteneriat comun între Gemeni, Observatorul Astrofizic al Dominionului, Canada, Centrul Tehnologic de Astronomie din Marea Britanie și Universitatea Durham, Marea Britanie. În mod separat, Observatorul Național de Astronomie Optică din SUA a furnizat subsistemul de detector și software-ul aferent. GMOS este conceput în principal pentru studii spectroscopice unde sunt necesare câteva sute de spectre simultane, precum observarea grupurilor de stele și galaxii. GMOS are, de asemenea, capacitatea de a concentra imaginile astronomice pe matricea sa de peste 28 de milioane de pixeli.
Grupul de telescoape Isaac Newton (ING) este o înființare a Consiliului de cercetare a fizicii particulelor și a astronomiei (PPARC) din Regatul Unit, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) din Olanda și Institutul de Astrofizică de Canarias ( IAC) în Spania. ING operează telescopul William Herschel de 4,2 metri, telescopul Isaac Newton de 2,5 metri și telescopul Jacobus Kapteyn de 1,0 metri. Telescoapele sunt situate în Observatorul spaniol Roque de Los Muchachos de la Palma, care este operat de Institutul de Astrofizică de Canarias (IAC).
Informații generale:
Supernovele sunt printre cele mai energice fenomene observate în întregul Univers. Când o stea de peste opt ori masa Soarelui nostru atinge sfârșitul rezervei sale de combustibil nuclear, nucleul său nu mai este stabil să se prăbușească sub propria sa greutate imensă. Pe măsură ce miezul stelei se prăbușește, straturile exterioare sunt expulzate într-o undă de șoc cu mișcare rapidă. Această uriașă eliberare de energie are ca rezultat o supernovă care este de aproximativ un miliard de ori mai strălucitoare decât Soarele nostru și este comparabilă cu luminozitatea unei întregi galaxii. După ce s-a distrus, miezul stelei devine fie o stea cu neutroni, fie o gaură neagră.
Echipa este compusă din Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout, și Gerald F. Gilmore (Universitatea din Cambridge, Marea Britanie), Seppo Mattila (Stockholm Observatory, Suedia) și Chris R Benn (Isaac Newton Group of Telescopes, Spania).
Sursa originală: Comunicat de presă Gemeni
