For fire hundrede år siden blev himmelovervågere, inklusive den berømte astronom Johannes Kepler, bedst kendt som opdageren af lovgivningen om planetarisk bevægelse, overrasket af det pludselige udseende af en "ny stjerne" i den vestlige himmel og konkurrerer med glans i det nærliggende planeter.
Moderne astronomer, der bruger NASAs tre kredsende store observatorier, afslører mysterierne med de voksende rester af Keplers supernova, det sidste sådanne objekt, der ses at eksplodere i vores Melkevejs galakse.
Da en ny stjerne optrådte 9. oktober 1604, kunne observatører kun bruge deres øjne til at studere den. Teleskopet ville ikke blive opfundet i yderligere fire år. Et team af moderne astronomer har de kombinerede evner fra NASAs store observatorier, Spitzer-rumteleskopet, Hubble-rumteleskopet og Chandra røntgenobservatorium, til at analysere resterne i infrarød stråling, synligt lys og røntgenstråler. Ravi Sankrit og William Blair fra Johns Hopkins University i Baltimore leder holdet.
Det kombinerede billede afslører et bobleformet hyl af gas og støv, 14 lysår bredt og udvides med 6 millioner kilometer i timen (4 millioner km / h). Observationer fra hvert teleskop fremhæver forskellige træk ved supernovaen, et hurtigt bevægende skall af jernrigt materiale, omgivet af en ekspanderende chokbølge, der fejer op mellem stjernegas og støv.
"Undersøgelser med flere bølgelængder er absolut nødvendige for at sammensætte et komplet billede af, hvordan supernova-rester udvikler sig," sagde Sankrit. Sankrit er associeret forsker, Center for Astrophysical Sciences ved Hopkins og leder for Hubble astronomobservationer.
”F.eks. Domineres de infrarøde data af opvarmet interstellært støv, mens optiske og røntgenobservationer prøver forskellige temperaturer på gas,” tilføjede Blair. Blair er forskningsprofessor, fysik- og astronomiafdeling ved Hopkins og hovedastronom for Spitzer-observationer. ”En række observationer er nødvendige for at hjælpe os med at forstå det komplekse forhold, der findes mellem de forskellige komponenter,” sagde Blair.
Eksplosionen af en stjerne er en katastrofal begivenhed. Sprængningen sprækker stjernen fra hinanden og løsner en groft sfærisk chokbølge, der udvider sig udad med mere end 35 millioner kilometer i timen (22 millioner km / h) som en interstellar tsunami. Stødbølgen spreder sig ud i det omgivende rum og fejer al form for interaktiv stjernegas og støv ud i et ekspanderende skall. Den stellar ejecta fra eksplosionen spore oprindeligt bag chokbølgen. Det indhenter efterhånden den indre kant af skallen og opvarmes til røntgen-temperaturer.
Billeder med synligt lys fra Hubbles avancerede kamera til undersøgelser afslører, hvor supernova-stødbølgen smækker ind i de tætteste områder af den omgivende gas. De lyse glødende knuder er tætte klumper, der dannes bag chokbølgen. Sankrit og Blair sammenlignede deres Hubble-observationer med dem, der blev taget med jordbaserede teleskoper for at opnå en mere nøjagtig afstand til supernovaresten på omkring 13.000 lysår.
Astronomerne brugte Spitzer til at undersøge materiale, der udstråler i infrarødt lys, som viser opvarmede mikroskopiske støvpartikler, der er blevet fejet op af supernovaschockbølgen. Spitzer er følsom nok til at detektere både de tætteste regioner, der ses af Hubble, og hele den ekspanderende chokbølge, en sfærisk sky af materiale. Instrumenter på Spitzer afslører også information om den kemiske sammensætning og det fysiske miljø i de ekspanderende skyer af gas og støv, der sprøjtes ud i rummet. Dette støv svarer til støv, der var en del af skyen af støv og gas, der dannede solen og planeterne i vores solsystem.
Chandra røntgenoplysninger viser områder med meget varm gas. Den hotteste gas, røntgenstråler med højere energi, er primært placeret i regionerne direkte bag chokfronten. Disse regioner vises også i Hubble-observationer og er også på linje med den svage kant af materiale, der ses i Spitzer-dataene. Køligere røntgengas, røntgenstråler med lavere energi, befinder sig i en tyk indvendig skal og markerer placeringen af det materiale, der udvises fra den eksploderede stjerne.
Der har været seks kendte supernovaer i vores Mælkevej i de sidste 1.000 år. Keplers er den eneste, som astronomer ikke ved, hvilken type stjerne eksploderede. Ved at kombinere oplysninger fra alle de tre store observatorier kan astronomer muligvis finde de ledetråder, de har brug for. ”Det er virkelig en situation, hvor summen er større end summen af delene,” sagde Blair. ”Når analysen er afsluttet, vil vi være i stand til at besvare flere spørgsmål om dette gåtefulde objekt.”
Billeder og yderligere oplysninger er tilgængelige på http://www.nasa.gov, http://hubblesite.org/news/2004/29, http://chandra.harvard.edu, http://spitzer.caltech.edu , http: //www.jhu.edu/news_info/news/, http://heritage.stsci.edu/2004/29 og http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/kepler.html.
Original kilde: NASA / JPL News Release
