Kuvan luotto: Kaksoset
Kuten lääkäri, joka yrittää ymmärtää iäkkään potilaan äkillistä kuolemaa, tähtitieteilijät ovat saaneet kaikkien aikojen yksityiskohtaisimmat havainnot vanhasta, mutta muuten normaalista massiivisesta tähdestä juuri ennen ja jälkeen sen elämän päättyneen näyttävään supernoova-räjähdykseen.
Gemini-observatorion ja Hubble-avaruusteleskoopin (HST) kuvaamana vähemmän kuin vuosi ennen jättimäistä räjähdystä, tähti sijaitsee lähellä olevassa galaksissa M-74 Kalan tähdistössä. Nämä havainnot antoivat eurooppalaisen tähtitieteilijöiden ryhmän, jota johti Dr. Stephen Smartt, Cambridgen yliopisto, Englanti, tarkistamaan teoreettiset mallit, jotka osoittavat, kuinka tällainen tähti voi kohdata tällaisen väkivaltaisen kohtalon.
Tulokset julkaistiin Science-lehden 23. tammikuuta 2004 julkaisussa. Tämä työ antaa ensimmäisen vahvistuksen pitkään pidetylle teorialle, jonka mukaan eräät maailmankaikkeuden massiivisimmista (silti normaaleista) vanhoista tähtiistä päättävät elämänsä väkivaltaisissa supernoova-räjähdyksissä.
"Voidaan väittää, että tähän havaintoon liittyi tietty määrä onnea tai epäsuotuisuutta", sanoi Dr. Smartt. "Olemme kuitenkin jo jonkin aikaa etsinyt tällaista normaalia progenitoritähtiä kuolemanvuoteellaan. Haluan ajatella, että tähtien erinomaisten Kaksosien ja HST-tietojen löytäminen on osoituksena siitä, että olemme jo tänään löytäneet yhden näistä tähtiä nykyisistä valtavista tietoarkistoista. " Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja Dr. Smarttin käynnissä olevasta supernova-ohjelmasta.
Viime vuosina Smarttin tutkimusryhmä on käyttänyt tehokkaimpia teleskooppeja sekä avaruudessa että kentällä kuvaamaan satoja galakseja siinä toivossa, että yksi miljoonista tähdestä näissä galakseissa räjähtää jonain päivänä supernoovana . Tässä tapauksessa tunnustettu australialainen amatöörien supernovametsästäjä, kunnioittaja Robert Evans löysi räjähdyksen (tunnistettu nimellä SN203gd) alustavasti etsiessään galakseja 12 tuuman (31 cm) takapihan kaukoputkella kotonaan uudessa Etelä-Walesissa, Australiassa. Kesäkuu 2003.
Evansin löytön jälkeen Dr. Smarttin ryhmä seurasi nopeasti yksityiskohtaisia havaintoja Hubble-avaruusteleskoopilla. Nämä havainnot vahvistivat alkuperäisen tai ”esi-ikävän” tähden tarkan sijainnin. Tätä sijaintitietoa hyödyntäen Smartt ja hänen tiiminsä etsivät tietoarkistoja ja huomasivat, että Gemini-observatorion ja HST: n havainnot sisälsivät tarvittavien tietojen yhdistelmän sukupolven luonteen paljastamiseksi.
Kaksosetiedot saatiin Gemini-monisobjektispektrografin (GMOS) käyttöönoton yhteydessä Mauna Keassa, Havaijilla vuonna 2001. Näitä tietoja käytettiin myös upeaan korkearesoluutioiseen kuvaan galaksista, joka osoittaa selvästi punaisen progenitoritähteen. Napsauta tätä saadaksesi täyden resoluution Kaksoset-kuvan.
Aseellisina Gemini- ja HST-havainnoin Smarttin tiimi pystyi osoittamaan, että tähtitieteilijät ovat sitä, mitä tähtitieteilijät luokittelevat normaaliksi punaiseksi superväkeväksi. Ennen räjähtämistä tähtillä näytti olevan massa noin 10 kertaa suurempi ja halkaisija noin 500 kertaa suurempi kuin aurinkoomme. Jos aurinko olisi progenitorin kokoinen, se sietäisi koko sisäisen aurinkokunnan Mars-planeetalle.
Punaiset supergiantähdet ovat melko yleisiä maailmankaikkeudessa, ja erinomaisen esimerkin voi helposti havaita tammikuun aikana melkein mistä tahansa maapallolta katsomalla Betelgeusea, kirkkaan punaista olkapäätä Orionin tähdistössä (katso etsintäkartta täältä.) Kuten SN2003gd, uskotaan, että Betelgeuse voi kohdata saman räjähtävän kohtalon milloin tahansa ensi viikolta tuhansien vuosien päähän.
SN2003gd: n räjähtämisen jälkeen joukkue havaitsi vähitellen häipyvän valonsa useita kuukausia Isaac Newton -ryhmän teleskooppiryhmän avulla La Palmalla. Nämä havainnot osoittivat, että tämä oli normaalia tyypin II supernovaa, mikä tarkoittaa, että räjähdyksestä poistunut materiaali on rikas vetyä. Tähtitieteilijöiden kehittämät tietokonemallit ovat jo kauan ennakoineet, että punaiset supergentit, joilla on pidennetty, paksu vetyilmapiiri, tuottaisivat nämä tyypin II supernovat, mutta toistaiseksi heillä ei ole ollut havainnollista näyttöä niiden teorioiden tukemiseksi. Kaksosien ja Hubblen kuvien fantastinen resoluutio ja syvyys antoivat Smartt-tiimille kuitenkin mahdollisuuden arvioida tämän esivanhemmistähden lämpötila, valoisuus, säde ja massa ja paljastaa, että se oli normaali iso, vanha tähti. "Tärkeintä on, että nämä havainnot antavat vahvan vahvistuksen siitä, että sekä tähtien evoluutiota että näiden kosmisten räjähdysten alkuperää koskevat teoriat ovat oikein", kertoi Tukholman observatorion kirjoittaja Seppo Mattila.
Tämä on vasta kolmas kerta, kun tähtitieteilijät ovat todella nähneet vahvistetun supernovan räjähdyksen esivanhemman. Muut olivat tyypillisiä tyypin II supernovoja: SN 1987A, jolla oli sininen supergentaalinen esiviiva, ja SN 1993J, joka syntyi massiivisesta vuorovaikutuksessa olevasta binaarisesta tähtijärjestelmästä. Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja.
Dr. Smartt toteaa lopuksi: ”Supernova-räjähdykset tuottavat ja jakavat kemialliset elementit, jotka muodostavat kaiken näkyvässä universumissa? etenkin elämä. On kriittistä, että tiedämme, minkä tyyppiset tähdet tuottavat nämä rakennuspalikat, jos haluamme ymmärtää alkuperämme. "
Arkistoidut kaksoset ja HST-tiedot olivat kriittisiä hankkeen onnistumiselle. "Tämä löytö on täydellinen esimerkki arkistotietojen valtavasta arvosta uusille tieteellisille hankkeille", sanoi tohtori Colin Aspin, joka on Gemini-tutkija, joka vastaa Gemini Science Archive (GSA) -kehityksen kehittämisestä. Hän jatkoi: "Tämä löytö osoittaa mahtavia tuloksia, jotka voidaan saavuttaa käyttämällä arkistotietoja, ja korostaa GSA: n kehittämisen tärkeyttä tähtitieteilijöiden tuleville sukupolville."
Gemini-havaintojen tekemiseen käytetty kaksoisobjektispektrografi on kaksoisväline, joka on rakennettu Geminin, Kanadan Dominion Astrophysical Observatoryn, Yhdistyneen kuningaskunnan tähtitieteen teknologiakeskuksen ja Durhamin yliopiston, Yhdistyneessä kuningaskunnassa. Erikseen Yhdysvaltain kansallinen optisen tähtitieteen observatorio toimitti ilmaisimen alajärjestelmän ja siihen liittyvät ohjelmistot. GMOS on suunniteltu ensisijaisesti spektroskooppisiin tutkimuksiin, joissa vaaditaan useita satoja samanaikaisia spektrejä, esimerkiksi tarkkailemalla tähti- ja galaksiryhmiä. GMOS pystyy myös keskittämään tähtitieteelliset kuvat yli 28 miljoonan pikselin kokoonpanoon.
Isaac Newtonin teleskooppiryhmä (ING) on Yhdistyneen kuningaskunnan hiukkasfysiikan ja tähtitieteen tutkimusneuvoston (PPARC), Alankomaiden Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) ja Instituto de Astrof? Sica de Canariasin perustama laitos (NAR). IAC) Espanjassa. ING käyttää 4,2 metrin William Herschelin teleskooppia, 2,5 metrin Isaac Newtonin teleskooppia ja 1,0 metrin Jacobus Kapteyn-kaukoputkea. Teleskoopit sijaitsevat Espanjan Roque de Los Muchachosin observatoriossa La Palmassa, jota ylläpitää Instituto de Astrofica Sica de Canarias (IAC).
Taustatieto:
Supernoovat ovat energeettisimpia ilmiöitä, joita havaitaan koko maailmankaikkeudessa. Kun tähti, joka on yli kahdeksankertainen aurinkomme massa, saavuttaa ydinpolttoainevarannon lopun, sen ydin ei enää ole vakaa romahtamaan oman valtavan painonsa alla. Kun tähden ydin romahtaa, ulkokerrokset työntyvät ulos nopeasti liikkuvalla iskuaalolla. Tämä valtava energianvapautus johtaa supernoovaan, joka on noin miljardi kertaa kirkkaampi kuin aurinkoomme, ja on verrattavissa koko galaksin kirkkauteen. Tuhonnuttuaan tähden ytimestä tulee joko neutronitähti tai musta reikä.
Ryhmään kuuluvat Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout ja Gerald F. Gilmore (Cambridgen yliopisto, Iso-Britannia), Seppo Mattila (Tukholman observatorio, Ruotsi) ja Chris R Benn (Isaac Newton - teleskooppiryhmä, Espanja).
Alkuperäinen lähde: Gemini-lehdistötiedote
