Obrazový kredit: Chandra
Kombinovaná data z rentgenové observatoře Chandra NASA a infračervená pozorování s 200palcovým dalekohledem Palomar odhalily důkazy, že v naší Galaxii došlo před několika tisíci lety k výbuchu gama paprsků, který je jednou z nejvíce katastrofálních explozí přírody. Zbytek supernovy, W49B, může být také prvním zbytkem výbuchu gama záření objeveného v Mléčné dráze.
W49B je mlhovina ve tvaru hlavice, která se nachází asi 35 000 světelných let od Země. Nová data odhalují jasné infračervené prsteny, jako jsou obruče kolem hlavně a intenzivní rentgenové záření ze železa a niklu podél osy hlavně.
"Tyto výsledky poskytují zajímavý důkaz, že extrémně masivní hvězda explodovala ve dvou silných, opačně nasměrovaných tryskách bohatých na železo," řekl Jonathan Keohane z NASA Jet Propulsion Laboratory na tiskové konferenci na setkání americké astronomické společnosti v Denveru. "Díky tomu je W49B nejlepším kandidátem na pozůstatek výbuchu paprsků gama s kolapsem černé díry."
"Nejbližší známý výbuch gama záření na Zemi je vzdálený několik milionů světelných let?" většina je vzdálena miliardy světelných let? takže odhalení zbytku jednoho v naší galaxii by bylo velkým průlomem, “řekl William Reach, jeden z Keohaneových spolupracovníků z Kalifornského technologického institutu.
Podle teorie kolapsů dochází k prasknutí gama paprsků, když dojde hmotné hvězdě z jaderného paliva a jádro hvězdy se zhroutí a vytvoří černou díru obklopenou diskem extrémně horkého, rychle rotujícího, magnetizovaného plynu. Hodně z tohoto plynu je vtaženo do černé díry, ale některé jsou odhozeny v opačně nasměrovaných proudech plynu, které se pohybují rychlostí světla blízkou.
Pozorovatel zarovnán s jedním z těchto paprsků by viděl výbuch gama paprsku, oslepující záblesk, při kterém se koncentrovaná síla rovná minutě asi čtyřmiliónům Slunců. Pohled kolmý na trysky je méně udivující, i když přesto velkolepý výbuch supernovy. U W49B je tryska nakloněna z roviny oblohy asi o 20 stupňů.
Na infračerveném snímku lze identifikovat čtyři prstence o průměru asi 25 světelných let. Tyto prsteny, které jsou způsobeny teplým plynem, byly patrně vyhozeny rychlou rotací masivní hvězdy několik set tisíc let před explozí hvězdy. Kroužky byly vytlačeny horkým větrem z hvězdy několik tisíc let předtím, než explodovala.
Obrazové a spektrální údaje Chandry ukazují, že trysky plynu o více než milionu stupňů Celsia, probíhající podél osy hlavně, jsou bohaté na ionty železa a niklu, což je v souladu s jejich vyhozením ze středu hvězdy. Toto odlišuje explozi od konvenční supernovy typu II, ve které většina Fe a Ni přechází na výrobu neutronové hvězdy, a vnější část hvězdy je tím, co je vyhozeno ven. Naproti tomu u kolapsového modelu gama paprsek praskne železo a nikl ze středu je vytlačen podél trysky.
Na koncích hlavně vyzařují rentgenové emise, aby vytvořily horkou čepici. Rentgenový uzávěr je obklopen zploštělým mrakem vodíkových molekul detekovaných v infračerveném paprsku. Tyto znaky naznačují, že rázová vlna způsobená explozí narazila na velký hustý oblak plynu a prachu.
Objevuje se scénář, ve kterém masivní hvězda tvořená hustým mrakem prachu jasně zářila několik milionů let, zatímco odstřelovala plyny a vytlačovala je pryč, čímž kolem hvězdy vytvořila téměř prázdnou dutinu. Hvězda pak podstoupila explozi supernovy typu kolapsar, která měla za následek výbuch gama paprsku.
Pozorování W49B mohou pomoci vyřešit problém, který narušil kolapsový model pro gama záblesky. Na jedné straně je model založen na kolapsu masivní hvězdy, která je obvykle tvořena hustým mrakem. Na druhé straně pozorování dosvitu mnoha dávek gama paprsků naznačují, že k explozi došlo v plynu s nízkou hustotou. Na základě údajů W49B usnesení Keohaneho a jeho kolegů je takové, že hvězda vytvořila rozsáhlou dutinu s nízkou hustotou, ve které následně došlo k výbuchu.
"Zdá se, že tato hvězda explodovala uvnitř bubliny, kterou vytvořila," řekl Keohane. "V jistém smyslu vykopal svůj vlastní hrob."
Marshall Space Flight Center NASA, Huntsville, Ala., Řídí program Chandra pro Office of Space Science, Sídlo NASA, Washington. Northrop Grumman z Redondo Beach v Kalifornii, dříve TRW, Inc., byl hlavním dodavatelem vývoje observatoře. Smithsonian Astrofyzical Observatory řídí vědu a letové operace z rentgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Původní zdroj: Chandra News Release
