Möchten Sie wissen, wie es ist, durch einen Supernova-Überrest zu fliegen? Dann müssen Sie das sehen. Sie können SNR Cassiopeia A (Cas A) wie nie zuvor erleben und zeitlich und räumlich sehen. Eine weitere Zeitrafferanimation zeigt die Ausdehnung und Veränderungen des Rests im Laufe der Zeit, und eine weitere zeigt ein 3-D-Modell von Cas A. Vor fast zehn Jahren enthüllte Chandras „First Light“ -Bild von Cas A bisher unsichtbare Strukturen und Details. Nach achtjähriger Beobachtung konnten Wissenschaftler diese unglaublichen Animationen erstellen, die auf dem heutigen Treffen der American Astronomical Society in Long Beach, Kalifornien, vorgestellt wurden.
Der Fly-Through-Film basiert auf Daten von Chandra, dem Spitzer-Weltraumteleskop der NASA, und bodengestützten optischen Teleskopen. "Wir wollten schon immer wissen, wie die Teile, die wir in zwei Dimensionen sehen, im wirklichen Leben zusammenpassen", sagte Tracey Delaney vom Massachusetts Institute of Technology. "Jetzt können wir uns mit diesem 'Hologramm' von Supernova-Trümmern überzeugen."
Delaney sagte, die Explosion habe zwei Komponenten, eine kugelförmige Komponente aus den äußeren Schichten des Sterns und eine abgeflachte Komponente aus den inneren Schichten des Sterns. Am faszinierendsten, sagte Delaney, ist, dass die Jets der Explosion nicht überall sind, sondern aus derselben Ebene in der Supernova kamen. Im Nordosten und Südwesten treten Fahnen oder Jets aus Silizium auf, während im Südosten und Norden Fahnen aus Eisen zu sehen sind. Die Astronomen hatten zuvor von den Federn und Jets gewusst, wussten jedoch nicht, dass sie alle in einer breiten, scheibenartigen Struktur herauskamen.
Die Zeitrafferanimation verfolgt die Expansion und Änderungen des Rests im Laufe der Zeit und misst die Expansionsgeschwindigkeit von Features in Cas A. „Mit Chandra haben wir Cas A über einen relativ kleinen Teil seines Lebens beobachtet, aber bisher war die Show erstaunlich ", Sagte Daniel Patnaude vom Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts." Und wir können dies nutzen, um mehr über die Folgen der Explosion des Sterns zu erfahren. "
Anhand von Schätzungen der Eigenschaften der Supernova-Explosion, einschließlich ihrer Energie und Dynamik, zeigt Patnaudes Gruppe, dass etwa 30% der Energie in dieser Supernova in die Beschleunigung der kosmischen Strahlung geflossen ist, energetische Teilchen, die teilweise von Supernova-Überresten und ständig erzeugt werden bombardieren die Erdatmosphäre. Das Flackern im Film liefert wertvolle neue Informationen darüber, wo die Beschleunigung dieser Partikel auftritt.
Die Forscher fanden heraus, dass die Expansion nach aktuellen theoretischen Modellen langsamer als erwartet ist. Patnaude glaubt, dass die Erklärung für diesen mysteriösen Energieverlust die Beschleunigung der kosmischen Strahlung ist.
Das 3-D-Modell von Cas A wurde durch eine Zusammenarbeit mit dem Projekt Astronomical Medicine in Harvard ermöglicht. Das Ziel dieses Projekts ist es, die besten Techniken aus zwei sehr unterschiedlichen Bereichen, Astronomie und medizinische Bildgebung, zusammenzubringen.
"Im Moment konzentrieren wir uns auf die Verbesserung der dreidimensionalen Visualisierung sowohl in der Astronomie als auch in der Medizin", sagte Alyssa Goodman von Harvard, die das Projekt Astronomical Medicine leitet. "Dieses Projekt mit Cas A ist genau das, was wir uns erhofft haben."
Die 3D-Visualisierung und das 3D-Expansionsmodell bieten Forschern die einzigartige Möglichkeit, diesen Rest zu untersuchen. Die Implikation dieser Arbeit ist, dass Astronomen, die Modelle von Supernova-Explosionen bauen, nun berücksichtigen müssen, dass sich die äußeren Schichten des Sterns kugelförmig lösen, die inneren Schichten jedoch mehr scheibenförmig wie bei Hochgeschwindigkeitsjets in mehrere Richtungen.
Cassiopeia A ist die Überreste eines Sterns, von dem angenommen wird, dass er vor etwa 330 Jahren explodiert ist, und ist einer der jüngsten Überreste in der Milchstraße. Die Untersuchung von Cas A und ähnlichen Überresten hilft Astronomen besser zu verstehen, wie die Explosionen, die sie erzeugen, interstellares Gas mit schweren Elementen säen, es mit der Energie ihrer Strahlung erwärmen und Druckwellen auslösen, aus denen sich neue Sterne bilden.
Quelle: Chandra-Site
