Um dos maiores mistérios da astronomia, como as estrelas explodem em explosões de supernovas, finalmente está sendo desvendado com a ajuda do telescópio espectroscópica Nuclear matriz da NASA (NuSTAR).
O observatório de raios-X de alta energia criou o primeiro mapa de material radioativo em um remanescente de supernova. Os resultados, de um remanescente chamado Cassiopeia A (Cas A), revelam como as ondas de choque provável rasgar massivas estrelas morrendo.
"Estrelas são bolas esféricas de gás, e assim você pode pensar que quando acabam suas vidas e explodir, a explosão seria parecido com uma bola uniforme expandindo com grande poder", disse Fiona Harrison, o investigador principal do NuSTAR no California Institute of Technology (Caltech), em Pasadena. "Nossos novos resultados mostram como o coração da explosão, ou motor, é distorcida, possivelmente porque as regiões do interior literalmente chapinhar ao redor antes de detonar."
Harrison é um co-autor de um artigo sobre os resultados aparecem no 20 de fevereiro da revista Nature.
Cas A foi criada quando uma estrela maciça explodiu como uma supernova, deixando um cadáver estelar denso e seus restos ejetados. A luz da explosão chegou à Terra algumas centenas de anos atrás, então estamos vendo o remanescente estelar quando era fresco e jovem.
Supernovas semear o universo com muitos elementos, incluindo o ouro em jóias, o cálcio nos ossos e ferro no sangue. Enquanto pequenas estrelas como o nosso sol morrer mortes menos violentos, as estrelas, pelo menos oito vezes a massa de nosso Sol explodir em explosões de supernovas. As temperaturas elevadas e as partículas criadas em elementos leves explosão fundem para criar elementos mais pesados.
NuSTAR é o primeiro telescópio capaz de produzir mapas de elementos radioativos em remanescentes de supernovas. Neste caso, o elemento é titânio-44, que tem um núcleo instável produzido no centro da estrela de explosão.
O mapa NuSTAR de Cas A mostra o titânio concentrado em aglomerados no centro do remanescente e aponta para uma possível solução para o mistério de como a estrela encontrou seu fim. Quando os pesquisadores simular explosões de supernovas com computadores, como uma estrela massiva morre e entra em colapso, a principal onda de choque frequentemente barracas fora ea estrela não consegue quebrar.
As últimas descobertas sugerem fortemente a estrela que explode literalmente sloshed redor, re-energizar a onda de choque parado e permitindo que a estrela finalmente decolar suas camadas exteriores.
"Com NuSTAR temos uma nova ferramenta forense para investigar a explosão", disse o principal autor do estudo, Brian Grefenstette de Caltech. "Antes, era difícil interpretar o que estava acontecendo na Cas A, porque o material que nós pudéssemos ver apenas brilha em raios-X quando é aquecido. Agora que podemos ver o material radioativo, que brilha em raios-X não importa o que, estamos recebendo uma imagem mais completa do que estava acontecendo no centro da explosão. "
O mapa NuSTAR também lança dúvidas sobre outros modelos de explosões de supernovas, em que a estrela está girando rapidamente, pouco antes de morrer e lança córregos estreitos de gás que levam a explosão estelar. Apesar de impressões de jatos foram vistas antes em torno de Cas A, não se sabia se eles estavam provocando a explosão. NuSTAR não viu o titânio, essencialmente, as cinzas radioactivas provenientes da explosão, em regiões estreitas que coincidem com os jatos, para que os jatos não foram o gatilho explosivo.
"É por isso que nós construímos NuSTAR", disse Paul Hertz, diretor da divisão de astrofísica da Nasa, em Washington. "Para descobrir coisas que nunca soube - e não esperava - sobre o universo de alta energia."
Os pesquisadores vão continuar a investigar o caso da explosão dramática de Cas A. Séculos depois de sua morte marcou nossos céus, este remanescente de supernova continua a causar perplexidade.
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