Obrazový kredit: Chandra
Kombinované údaje z röntgenového observatória Chandra NASA a infračervené pozorovania s 200-palcovým ďalekohľadom Palomar odhalili dôkazy, že v našej galaxii došlo pred niekoľkými tisíckami rokov k výbuchu gama žiarenia, ktorý je jednou z naj katastrofálnejších explózií v prírode. Zvyšok supernovy, W49B, môže byť tiež prvým zvyškom výbuchu gama žiarenia objaveného v Mliečnej dráhe.
W49B je hlaveňovitá hmlovina vzdialená asi 35 000 svetelných rokov od Zeme. Nové údaje odhaľujú jasné infračervené prstene, napríklad obruče okolo hlavne a intenzívne rôntgenové žiarenie zo železa a niklu pozdĺž osi valca.
"Tieto výsledky poskytujú zaujímavý dôkaz, že extrémne masívna hviezda explodovala v dvoch silných, opačne nasmerovaných tryskách bohatých na železo," uviedol Jonathan Keohane z Jet Propulsion Laboratory NASA na tlačovej konferencii na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v Denveri. „Vďaka tomu je W49B hlavným kandidátom na pozostatok výbuchu gama lúča, ktorý zahŕňa kolaps čiernej diery.“
„Najbližší známy gama lúč na Zemi je vzdialený niekoľko miliónov svetelných rokov? vo väčšine prípadov sú miliardy svetelných rokov vzdialené? takže odhalenie zvyšku jedného v našej galaxii by bolo veľkým prielomom, “uviedol William Reach, jeden zo spolupracovníkov Keohane z Kalifornského technologického inštitútu.
Podľa teórie kolapsov dochádza k výbuchu gama lúčov, keď dôjde k vyčerpaniu obrovskej hviezdy z jadrového paliva a jej jadro sa zrúti a vytvorí čiernu dieru obklopenú diskom mimoriadne horúceho, rýchlo sa otáčajúceho magnetizovaného plynu. Väčšina tohto plynu je vtiahnutá do čiernej diery, ale niektoré z nich sú odhodené v opačne smerovaných prúdoch plynu, ktoré sa pohybujú rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla.
Pozorovateľ zladený s jedným z týchto prúdov by videl výbuch gama lúčov, oslepujúci záblesk, v ktorom sa koncentrovaná sila rovná približne jednej štvormiliónov Slnko za minútu. Pohľad kolmo na prúdy je menej ohromujúci, aj keď veľkolepý výbuch supernovy. V prípade W49B je prúd naklonený z roviny oblohy asi o 20 stupňov.
Na infračervenom obraze je možné identifikovať štyri krúžky s priemerom približne 25 svetelných rokov. Tieto prstene, ktoré sú spôsobené teplým plynom, boli pravdepodobne vymrštené rýchlou rotáciou mohutnej hviezdy niekoľko stotisíc rokov predtým, ako hviezda explodovala. Krúžky boli vytlačené horúcim vetrom z hviezdy niekoľko tisíc rokov predtým, ako vybuchla.
Obrazové a spektrálne údaje spoločnosti Chandra ukazujú, že prúdy plynu s viac ako miliónmi stupňov Celzia, ktoré sa tiahnu pozdĺž osi hlavne, sú bohaté na ióny železa a niklu, čo je v súlade s ich vyvrhnutím zo stredu hviezdy. Toto odlišuje explóziu od konvenčnej supernovy typu II, pri ktorej väčšina Fe a Ni vyrába neutrónovú hviezdu a vonkajšia časť hviezdy je tým, čo sa vyhodí. Na rozdiel od toho, v kolapsovom modeli gama lúče praskne železo a nikel zo stredu je vytlačený pozdĺž dýzy.
Na koncoch hlavne sa röntgenové žiarenie rozžiarilo a vytvorí horúci uzáver. Röntgenový uzáver je obklopený splošteným oblakom molekúl vodíka detegovaných v infračervenom svetle. Tieto znaky naznačujú, že rázová vlna spôsobená explóziou narazila na veľký hustý oblak plynu a prachu.
Scenár, ktorý sa vynára, je ten, v ktorom masívna hviezda vytvorená z hustého oblaku prachu jasne žiarila niekoľko miliónov rokov, zatiaľ čo odstreľovala plynové krúžky a tlačila ich preč, čím vytvára okolo hviezdy takmer prázdnu dutinu. Hviezda potom podstúpila výbuch supernovy typu kolapsar, ktorý spôsobil výbuch gama žiarenia.
Pozorovania W49B môžu pomôcť vyriešiť problém, ktorý narušil kolapsový model pre gama lúče. Na jednej strane je model založený na kolapse masívnej hviezdy, ktorá je normálne tvorená hustým mrakom. Na druhej strane pozorovania dosvitu mnohých výbuchov gama lúčov naznačujú, že k výbuchu došlo v plyne s nízkou hustotou. Na základe údajov W49B rezolúcia, ktorú navrhli Keohane a kolegovia, spočíva v tom, že hviezda vyrezala rozsiahlu dutinu s nízkou hustotou, v ktorej následne došlo k výbuchu.
"Zdá sa, že táto hviezda explodovala vo vnútri bubliny, ktorú vytvorila," povedal Keohane. "V istom zmysle vykopal svoj vlastný hrob."
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., NASA, riadi program Chandra pre Úrad kozmickej vedy, Ústredie NASA, Washington. Northrop Grumman z Redondo Beach v Kalifornii, predtým TRW, Inc., bol hlavným dodávateľom vývoja observatória. Smithsonovské astrofyzikálne observatórium riadi vedecké a letové operácie z röntgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Pôvodný zdroj: Chandra News Release
