Ein neues Foto vom Spitzer-Weltraumteleskop zeigt, wie sich der Supernova-Überrest Cassiopeia A im Laufe der Zeit entwickelt hat. Die leichtesten Elemente befanden sich wie Wasserstoff in der äußersten Hülle, während die schwersten Elemente in der Mitte versanken. Die Schalen aus explodiertem Material passen recht gut zu den ursprünglichen Schichten im Stern, bevor er als Supernova detonierte.
Astronomen, die das Infrarot-Spitzer-Weltraumteleskop der NASA verwenden, haben entdeckt, dass ein explodierter Stern namens Cassiopeia A in einer etwas geordneten Weise explodierte und einen Großteil seiner ursprünglichen zwiebelartigen Schichtung beibehielt.
"Spitzer hat im Wesentlichen wichtige fehlende Teile des Cassiopeia A-Puzzles gefunden", sagte Jessica Ennis von der University of Minnesota, Minneapolis, Hauptautorin eines Papiers, das in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 20. November erscheinen soll.
"Wir haben neue Teile der Zwiebelschichten gefunden, die zuvor noch nicht gesehen wurden", sagte Dr. Lawrence Rudnick, ebenfalls von der University of Minnesota und Hauptforscher der Forschung. "Dies sagt uns, dass die Explosion des Sterns nicht chaotisch genug war, um seine Überreste in einen großen Haufen Brei zu rühren."
Cassiopeia A, oder kurz Cas A, ist ein sogenannter Supernova-Überrest. Der ursprüngliche Stern, etwa 15 bis 20 Mal so massereich wie unsere Sonne, starb vor relativ kurzer Zeit bei einer katastrophalen „Supernova“ -Explosion in unserer eigenen Milchstraße. Wie alle reifen massereichen Sterne war der Cas A-Stern einst ordentlich und ordentlich und bestand aus konzentrischen Schalen, die aus verschiedenen Elementen bestanden. Die Außenhaut des Sterns bestand aus leichteren Elementen wie Wasserstoff; seine mittleren Schichten waren mit schwereren Elementen wie Neon ausgekleidet; und sein Kern wurde mit den schwersten Elementen wie Eisen gestapelt.
Bisher waren sich die Wissenschaftler nicht ganz sicher, was mit dem Cas A-Stern passiert war, als er auseinander gerissen wurde. Eine Möglichkeit besteht darin, dass der Stern mehr oder weniger gleichmäßig explodierte und seine Schichten nacheinander herauswarf. Wenn dies der Fall wäre, sollten diese Schichten in den expandierenden Trümmern erhalten bleiben. Frühere Beobachtungen ergaben Teile einiger dieser Schichten, aber es gab mysteriöse Lücken.
Spitzer konnte das Rätsel lösen. Es stellt sich heraus, dass Teile des Cas A-Sterns nicht so schnell herausgeschossen wurden wie andere, als der Stern explodierte. Stellen Sie sich eine Zwiebel vor, die auseinander sprengt, wobei einige geschichtete Stücke abbrechen und wegzoomen und andere Stücke von einem anderen Teil der Zwiebel mit etwas langsamerer Geschwindigkeit abschießen.
"Jetzt können wir besser rekonstruieren, wie der Stern explodierte", sagte Dr. William Reach vom NASA-Spitzer-Wissenschaftszentrum in Pasadena, Kalifornien wo sie angefangen haben. "
Wie hat Spitzer die fehlenden Puzzleteile gefunden? Während die Schichten des Sterns nach außen sausen, rammen sie nacheinander in eine Schockwelle der Explosion und Erwärmung. Material, das früher auf die Stoßwelle traf, hatte mehr Zeit, sich auf Temperaturen zu erwärmen, die Röntgenstrahlung und sichtbares Licht ausstrahlen. Material, das gerade auf die Stoßwelle trifft, ist kühler und leuchtet mit Infrarotlicht. Infolgedessen identifizierten frühere Röntgen- und Sichtlichtbeobachtungen heißes, tiefes Material, das schnell herausgeschleudert worden war, aber nicht die kühleren fehlenden Stücke, die zurückblieben. Spitzers Infrarotdetektoren konnten die fehlenden Brocken finden - Gas und Staub, bestehend aus den Mittelschichtelementen Neon, Sauerstoff und Aluminium.
Cassiopeia A ist das ideale Ziel, um die Anatomie einer Supernova-Explosion zu untersuchen. Da es jung und relativ nah an unserem Sonnensystem ist, erlebt es seinen endgültigen Todeskampf direkt vor den wachsamen Augen verschiedener Teleskope. In ein paar hundert Jahren werden sich die verstreuten Überreste von Cas A vollständig vermischt haben und für immer wichtige Hinweise darauf löschen, wie der Stern gelebt hat und gestorben ist.
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Spitzer-Weltraumteleskop-Mission für das Science Mission Directorate der NASA in Washington. Wissenschaftliche Operationen werden im Spitzer Science Center des California Institute of Technology, ebenfalls in Pasadena, durchgeführt. Caltech verwaltet JPL für die NASA.
Weitere Informationen zu Spitzer finden Sie unter http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/main/index.html oder http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
