|
Секреты звездной структуры и строительных блоков жизни
|
|
|
|
Смотреть на звезды свойственно человеку. Возможность увидеть их в трехмерных деталях почти божественна. Божественное видение — это то, что космический телескоп Джеймса Уэбба предоставил земным ученым в новом подробном изображении в ближнем инфракрасном диапазоне Кассиопеи А (Cas A), звездного остатка — облаков газа, пыли и другого материала, оставшихся после смерти звезды. Дэнни Милисавлевич, доцент кафедры физики и астрономии в Научном колледже Университета Пердью, изучает остатки сверхновых и возглавляет исследовательскую группу JWST, изучающую Cas A.
|
|
|
|
«Я провел 17 лет, изучая звезды и их гигантские взрывы. Я использовал десятки телескопов — как наземных, так и космических — охватывающих электромагнитный спектр от гамма-лучей до радиоволн», — сказал Милисавлевич. «И все же я все еще не был готов к данным, которые предоставил Уэбб. Я поражен их качеством и красотой». Кассиопея А — самый молодой известный остаток взорвавшейся массивной звезды в нашей галактике, что дает уникальную возможность узнать больше о том, как возникают такие сверхновые. Свет от его взрыва впервые достиг Земли 340 лет назад.
|
|
|
«Cas A представляет собой нашу лучшую возможность посмотреть на поле обломков взорвавшейся звезды и провести своего рода звездное вскрытие, чтобы понять, какой тип звезды был там заранее и как эта звезда взорвалась», — сказал Милисавлевич. Сверхновые, подобные той, что сформировала Cas A, имеют решающее значение для жизни. Звезды создают множество элементов, а последующие сверхновые создают дополнительные элементы — все, от кальция в наших костях до железа в нашей крови — и распространяют их по межзвездному пространству, засевая новые поколения звезд и планет. «Понимая процесс взрыва звезды, мы читаем нашу собственную историю происхождения», — сказал Милисавлевич.
|
|
|
|
Остаток находится на расстоянии около 11 000 световых лет в той части неба, которая считается частью созвездия Кассиопеи. Расположение пяти ярких звезд в виде буквы «W», Cas A невидимо для человеческого глаза с Земли, но занимает пространство, которое кажется правее последней черты буквы W. В течение десятилетий ученые изучали Cas A. Изучение структуры с использованием различных длин волн дает астрономам новое понимание анатомии звезды, точно так же, как инфракрасные камеры дают людям другую информацию, чем камеры, которые видят только в видимом спектре света.
|
|
|
|
Новое изображение, собранное золотыми сотами JWST из 18 зеркал, демонстрирует невероятную детализацию. В нем средний инфракрасный свет был преобразован в видимый свет, что позволяет ученым анализировать детали и структуры. Огромные завесы материала, окрашенные в красный и оранжевый цвета, показывают места, где вещество звезды разбивается на околозвездный газ и пыль. Среди этих розовых полос розовые вспышки показывают, где сияют составные элементы звезды, включая кислород, аргон и неон. Для исследователей одним из самых загадочных элементов изображения является большая зеленая петля в правой части изображения.
|
|
|
|
«Мы назвали его «Зеленый монстр» в честь парка Фенуэй в Бостоне, — сказал Милисавлевич. «Если вы присмотритесь, вы заметите, что он испещрен чем-то вроде маленьких пузырьков. Форма и сложность неожиданны и сложны для понимания». Изображения с более высоким разрешением, на большем количестве длин волн, особенно в инфракрасном диапазоне, дают астрономам более четкое представление о тонкостях структуры. Подобно тому, как брать бинокль, чтобы помочь определить цвета и узоры на крыле птицы, чем больше деталей у ученых, тем больше информации они могут вывести и проанализировать.
|
|
|
|
«По сравнению с предыдущими инфракрасными изображениями мы видим невероятные детали, к которым раньше не имели доступа», — сказал Теа Темим, соавтор программы из Принстонского университета. Вопреки интуиции, некоторые из самых захватывающих вещей на картине могут показаться самыми прозаическими: пыль. В то время как вещество раздражает домохозяек, оно интригует астрономов. Огромное количество пыли наполняет даже очень молодые галактики в ранней Вселенной. Трудно объяснить происхождение этой пыли, не принимая во внимание сверхновые звезды, которые выбрасывают в космос большие количества тяжелых элементов — строительных блоков пыли. Но сверхновые также могут уничтожать пыль, и неясно, сколько из них выдержит путешествие в межзвездное пространство. Изучая Cas A с помощью JWST, астрономы надеются лучше понять содержание пыли в нем, что может помочь нам понять, где создаются строительные блоки планет и нас самих.
|
|
|
|
«В Cas A мы можем пространственно разрешить области с разным составом газа и посмотреть, какие типы пыли образовались в этих областях», — сказал Темим. Карл Саган, как известно, уверял человечество, что мы сделаны из «звездного материала». Команда Милисавлевича и наблюдения JWST помогают ученым понять этот процесс. «Уэбб — невероятное достижение, — сказал Милисавлевич. «Мне повезло быть среди первых ученых, испытавших его непревзойденную способность исследовать вселенную. Я собираюсь провести остаток своей карьеры, пытаясь понять, что содержится в этом наборе данных».
|
|
|
|
Источник
|
