Bewonder de ultrasnelle schokgolven van de hete supernova-atomen

Bewonder de ultrasnelle schokgolven van de hete supernova-atomen

De Hubble-ruimtetelescoop toont een heldere supernova-explosie 1987a in de Grote Magelhaense Wolk (Galactische buur van de Melkweg)

Op 23 februari 1987 bereikte het licht van een gigantische exploderende ster de aarde. Het evenement vond plaats op het grondgebied van de Grote Magellanwolk, een klein sterrenstelsel op 168000 lichtjaar verwijderd van de Melkweg. Het werd bijna 400 jaar de dichtstbijzijnde supernova sinds zijn eerste recensie in moderne telescopen.

Na 30 jaar gebruikten onderzoekers voor het eerst röntgenzichtbaarheid en fysieke modellering om de temperatuur van elementen in een gas rond een dode ster nauwkeurig te bepalen. Omdat ultrasnelle schokgolven vanuit het hart van een supernova-ster in atomen in het omringende gas botsen, verwarmen ze deze atomen tot honderden miljoenen graden Fahrenheit.

Sluit af met een big bang

Wanneer een gigantische ster aan het verouderen is, fuseren en koelen de buitenlagen zich in de vorm van grootschalige reststructuren rond de ster. De stellaire kern vormt een verbazingwekkende supernova-explosie, waarna een superdenkende neutronenster of zwart gat overblijft. Schokgolven propageren met 1/10 van de snelheid van het licht en komen terecht in het omringende gas, dat opwarmt en schijnt in heldere röntgenstralen.

NASA's Chandra Space Observatory volgt de emissie van supernova 1987a sinds de lancering van de telescoop 20 jaar geleden. De supernova was toen zeer verrast, omdat het erin slaagde een reeks van drie ringen eromheen te repareren. Het blijkt dat sinds 1997 de supernova 1987a in contact is geweest met de binnenste (equatoriale) ring. Met behulp van de telescoop van Chandra bestudeerden wetenschappers het licht dat door schokgolven werd gecreëerd toen ze een wisselwerking met de equatoriale ring aangingen. Het team wilde weten hoe het gas en het stof in de ring werden verwarmd. Ze wilden ook de temperatuur van de verschillende elementen in het materiaal bepalen.

Om te helpen bij de metingen bestudeerden de onderzoekers gedetailleerde 3D-computersimulaties van een supernova, die het mogelijk maakten om de snelheid van de schokgolf, de gastemperatuur en de resolutielimieten van de instrumenten te bepalen. Na bleek het de temperatuur te kennen van een breed scala aan elementen, zoals licht (stikstof en zuurstof) en zware (silicium en ijzer) atomen. Temperatuurindicatoren varieerden van miljoenen tot honderden miljoenen graden.

De verzamelde informatie biedt belangrijke informatie over supernova-dynamica 1987a en helpt bij het testen van modellen van een bepaald type schokfront. Omdat de geladen deeltjes van de explosie de atomen in het omringende gas niet raken, maar ze verspreiden met behulp van elektrische en magnetische velden, wordt een dergelijke gebeurtenis een botsingvrije botsing genoemd.

Dit proces is overal in de ruimte gebruikelijk. Daarom zal een beter begrip van de situatie de studie van andere verschijnselen verbeteren, zoals contact van de zonnewind met interstellair materiaal en kosmologische modellering van de vorming van grootschalige structuren in het heelal.

Opmerkingen (0)
Zoeken