Usando o telescópio de 45 metros em Nobeyama Radio Observatory e o telescópio 10m ASTE, os cientistas foram capazes de fazer observações de imagem e vídeo de alta sensibilidade da área cheia de W44 e medir com precisão a velocidade de expansão da onda de choque de W44.
Uma equipe de investigação liderada por Tomoro Sashida e Tomoharu Oka (Universidade Keio) conseguiu medir com precisão a velocidade de expansão de uma onda de choque da supernova remanescente W44. O remanescente está localizado na constelação de Aquila, cerca de 10.000 anos-luz de distância do nosso sistema solar. A equipe observou a alta temperatura e gás molecular de alta densidade nas faixas de ondas milimétricas / submillimeter. A análise mostra que a velocidade de expansão da onda de choque W44 é 12,9 ± 0,2 km / s. Além disso, tornou-se claro que a explosão supernova lançando energia cinética de (1-3) × 10 50 erg no meio interestelar. A energia emitida a partir do Sol é de cerca de 3,6 × 10 33 ergs / s. Você pode imaginar como enorme quantidade de energia é liberada a partir da explosão de uma supernova? Além disso, outro gás molecular com uma velocidade extremamente elevada superior a 100 km / seg também foi detectado. A origem deste gás molecular de super velocidade ainda não está claro no presente momento.
Uma estrela com uma massa de mais de oito vezes a do Sol libera uma tremenda energia quando se está morrendo e passa por uma explosão de supernova. A onda de choque causada pela explosão da supernova se expande, tendo um forte impacto sobre a composição e estado físico circundante dos materiais interestelares. Ele também emite energia cinética para o espaço interestelar. "Ventos galácticos" explodir para fora uma grande quantidade de gás são frequentemente observadas em galáxias onde as formações de estrela explosivamente ativos ocorrem. A fonte de energia de tal vento galáctico é também pensado para ser muitas explosões de supernovas.
Assim, explosões de supernovas têm uma enorme influência sobre o espaço interestelar. No entanto, não houve nenhuma pesquisa quantitativa sobre a velocidade de expansão e energia cinética de uma onda de choque da supernova. Isto é porque a área de largura deve ser observado, a fim de estudar a velocidade de expansão e a energia cinética de uma onda de choque Supernova. Observações de área ampla com os equipamentos existentes exigem tempos de observação bastante longos. Portanto, observações de gás interestelar influenciada por uma onda de choque da supernova têm sido limitados a uma área estreita.
Imagem de ondas de rádio de direção para o W44 remanescente de supernova. (A) Mapa de intensidade da linha de HCO + J = 1-0 transição de rotação, (b) mapa intensidade da linha de CO J = 3-2 transição de rotação, (C) Linha mapa intensidade de CO J = 1-0 transição de rotação, (d ) mapa intensidade de 1,4 GHz radiação contínua de rádio. A cruz vermelha mostra a posição de que o "componente-super-alta velocidade" é detectado.
A equipe de investigação começou suas observações, principalmente com telescópios de rádio na década de 1990. O objetivo é estudar a interação do remanescente de supernova W44 e a nuvem molecular gigante adjacente (GMC). W44 é um remanescente de supernova aproximadamente 6.500 ~ 25.000 anos de idade, localizado a cerca de 10.000 anos-luz de distância do Sistema Solar. Anexado ao remanescente é um GMC com uma massa de cerca de 300.000 vezes a massa do Sol Desde que começou observação, linhas de espectro moleculares com uma velocidade de largura ampla foram detectados na nuvem molecular W44 em vários lugares. Eles foram interpretadas como sendo de gás que tenha sido acelerado pela passagem da onda de choque Supernova.
A equipe de investigação usou o telescópio de 45 metros em Nobeyama Radio Observatory (NRO), Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), eo ASTE 10m (telescópio Submillimeter Atacama Experiment) para fazer observações de imagem e vídeo de alta sensibilidade da área repleta de W44.Precisamente medir a velocidade de onda de choque da Supernova.
As relações entre a distância a partir do centro da Supernova e a velocidade radial calculada a partir da linha de desvio Doppler espectro. (a) é a linha de espectro HCO + J = 1-0, (b) é a linha = 3-2 espectro CO J, a linha vermelha representa o resultado de ajuste do modelo.
As observações revelou que as linhas do espectro com uma largura grande velocidade foram detectados ao longo de toda a zona onde se sobrepunham W44 GMC. A equipe de investigação calculou centroids de velocidade a partir destas linhas de espectro e examinou sua distribuição espacial. A partir da distribuição, um gradiente de velocidade clara foi encontrada ao longo do centro para a borda de W44. Isso pode ser pensado como a atividade de expansão de gás chocado, ou gás molecular afetado por uma onda de choque. Com base no modelo de expansão uniforme do esferóide de rotação, velocidade de expansão de 12,9 ± 0,2 km / s foi estimada. A massa de gás chocados foi avaliada como 1,2 ± 0,6 vezes a massa do Sol baseado na intensidade espectral. A partir desses valores, fomos capazes de estimar toda a energia cinética transmitida a partir do remanescente de supernova a materiais interestelares como (1-3) × 10 50 erg. Este valor é igual a 10 ~ 30% do total da energia da explosão da Supernova (~ 10 51 erg), e aproximadamente consistentes com as previsões teóricas anteriores (aproximadamente 10%).
Além disso, as observações detectou um componente do gás molecular com uma velocidade extremamente alta (> 100 km / s). Estas posições de gás molecular-super-alta velocidade são os locais exatos onde também são detectadas as fontes de radiação contínua e uma linha de emissão oscilação de hidrogênio molecular. Isto indica que as ondas de choque fortes existia localmente. A origem do componente de super-alta velocidade permanece um mistério no presente momento.
A equipe de investigação pretende seguir adiante esta investigação para descobrir a natureza do componente misterioso. Além disso, a equipe vai observar um número maior de gases chocados que cercam as supernovas para confrontar estes resultados observacionais com modelos teóricos de uma onda de choque da supernova.
Medindo o Shockwave da Supernova Remnant W44
(a) A estrutura espacial, (b) diagrama de posição-velocidade, e (c) CO J = 3-2 espectro linha de emissão da direção central do "super-componente de alta velocidade"
Publicação: Tomoro Sashida, et al, "Cinemática do Chocado gás molecular adjacente ao resto do Supernova W44", de 2013, APJ, 774, 10;. Doi: 10,1088 / 0004-637X / 774/1/10
Fonte: Observatório Astronômico Nacional do Japão
Imagens: Universidade Keio
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