Radioaktive bobler kan have huller i Supernovas hjerte

Grotter i Cassiopeia A

Begravet under lag af glødende, flerfarvet gas, i hjertet af supernova-rest Cassiopeia A, er massive huler skåret ud af radioaktivt metal, ifølge ny forskning. (Billedkredit: NASA/CXC/SAO)



Bobler af radioaktivt metal kan have hullet i hjertet af en nærliggende supernova, ifølge nye observationer.



De indre lag af Cassiopeia A, en supernova, der eksploderede for 340 år siden, bærer vidnesbyrd om enorme huler, hvor materiale er blevet ryddet væk. Forfatterne til den nye forskning teoretiserer, at ekspanderende bobler af radioaktivt nikkel kunne have skabt hullerne.

At studere det boblende interiør kan hjælpe forskere med at forstå, hvorfor supernovaer poper deres propper i første omgang. Eksploderende stjerner er ansvarlige for at skabe og sprede tunge elementer til kosmos, hvilket giver planeter som Jorden et stort udvalg af byggematerialer. [Supernovaer: Amazing Photos of Star Explosions]

Bombe -detektiven



Dan Milisavljevic, postdoktor ved Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, vil vide, hvorfor stjerner eksploderer. Han studerer scenen for en nærliggende stjernetonation: Cassiopeia A, der ligger kun 11.000 lysår fra Jorden, i Mælkevejen.

'Vi er ligesom bombeholdet,' siger Milisavljevic. 'En bombe er gået af, og jeg vil forstå, hvordan den bombe eksploderede. Så når jeg går i rummet, er det første, jeg vil sige: Hvor blev affaldet af? Gik det i alle retninger lige eller gik det i nogle retninger fortrinsvis, som en rørbombe eller noget? Det er trin et. Og det er det, vi har gjort her. '

Det nye papir af Milisavljevic og hans medforfatter Rob Fesen fra Dartmouth College viser, at vraget af Cassiopeia A ikke spredes vilkårligt. I sin kerne er der hule strukturer, der angiver en bevidst proces.



Data fra de nye observationer viser strukturen i de to største hulrum inde i Cassiopeia A. Farverne giver en idé om materialets 3D -struktur: de blå områder angiver materiale, der ekspanderer væk fra Jorden, mens rødt angiver materiale, der bevæger sig mod.

Data fra de nye observationer viser strukturen i de to største hulrum inde i Cassiopeia A. Farverne giver en idé om materialets 3D -struktur: de blå områder angiver materiale, der ekspanderer væk fra Jorden, mens rødt angiver materiale, der bevæger sig mod.(Billedkredit: Milisavljevic & Fesen 2015, Science, 347, 526. )

Billeder af Cassiopeia A eller Cas A for kort taget med optiske teleskoper viser en smuk, flerfarvet skal af materiale omkring den tidligere stjerne. Dette materiale lyser op af energi fra en stødbølge, der opstod under den første eksplosion. Astronomer har problemer med at kigge inde i denne skal, til kernen af ​​eksplosionen, fordi så mange lag støv omgiver den, og fordi den ikke udstråler så meget lys.



Milisavljevic og hans medforfatter brugte et specialiseret instrument til at se på Cas A gennem Mayall 4-meter teleskop ved Kitt Peak National Observatory. De ledte efter nær-infrarødt lys-som kan trænge igennem støv-i et meget lille område af bølgelængder. Denne lysregion er følsom over for svovl, hvilket er almindeligt i Cas A.

Det viser sig, at forskerne ledte det helt rigtige sted. Svovlet, de observerede i de indre områder, holdt formen på boblerne, den måde mudder holder formen på et fodaftryk. De så udhulede huler, som om boblerne havde skubbet andet materiale til siden, så sprang og forsvandt.

Et teleskopisk billede af Cassiopeia A er overlejret med data fra de nye observationer, der viser strukturen i hulrummene inde i supernova -resten. Den blå skraber angiver, hvor hurtigt materialet bevæger sig væk fra Jorden, med mørkeblå, der bevæger sig hurtigste. Panelet til højre viser udsigten vinklet 70 grader.

Et teleskopisk billede af Cassiopeia A er overlejret med data fra de nye observationer, der viser strukturen i hulrummene inde i supernova -resten. Den blå skraber angiver, hvor hurtigt materialet bevæger sig væk fra Jorden, med mørkeblå, der bevæger sig hurtigste. Panelet til højre viser udsigten vinklet 70 grader.(Billedkredit: Milisavljevic & Fesen 2015, Science, 347, 526. Baggrundsbillede: NASA, ESA og Hubble Heritage (STScI/AURA) -ESA/Hubble Collaboration.)

Forskerne mener boblerne blev dannet af radioaktivt nikkel. Da stjernen eksploderede, begyndte materialet, der udgjorde stjernens krop, at sive udad. Den nye forskning og nogle tidligere arbejde tyder på, at dukkerne af radioaktivt metal ville have bevæget sig ud i denne ekspanderende sky. Atomernes radioaktive henfald ville producere fotoner, der ville skubbe udad på det omgivende materiale og danne boblerne. Et par uger efter eksplosionen ville boblerne være blevet en permanent funktion.

Boblernes form og den måde, de passer ind i stjernens vrag, kan ses i en app oprettet af en af ​​forskerne, der giver brugerne mulighed for at gennemse et 3D -billede af Cassiopeia A. (Du kan se Cassiopeia A web -appen her .)

Derudover siger forskerne, at bobleteorien kunne forklare større strukturer i Cas A, nemlig store ringe, der ses af optiske og infrarøde teleskoper i resterne af resterne.

Hvis radioaktivt nikkel skabte boblerne, ville det ikke længere være til stede i Cas A's rester - det vil have forfaldet eller brudt fra hinanden. Men det kan have efterladt aflejringer af jern. Milisavljevic sagde, at det næste trin i at bekræfte teorien vil være at søge efter disse jernforekomster.

Åbn Star Cluster Messier 50

Det rodede inderside af stjerner

Tidligere forskning har vist, at nikkelaflejringer kunne bevæge sig hurtigere end lettere elementer, da alt materialet siver udad efter sprængningen. Dette er i overensstemmelse med de nye fund.

Tilstedeværelsen af ​​nikkelboblerne kan også indikere, at materiale bevæger sig rundt inde i stjernen, før det eksploderer. Ifølge Milisavljevic malede tidligere modeller af stjerner lige før de eksploderede i supernova normalt et billede af et meget pænt interiør: alle elementerne forblev adskilt i lag med de letteste grundstoffer som hydrogen og helium på toppen, derefter kulstof og ilt og til sidst jern. Men forskere begynder at tro, at tingene faktisk kan være meget mere rodede.

'Det kan være, at stjernen er ret turbulent indeni,' sagde Milisavljevic. 'Så det er ikke dette løgskind interiør. Der kan være en form for blanding, der foregår i stjernens kemiske lag umiddelbart før eksplosionen. Og simuleringer har vist, at hvis det er tilfældet, så fortsætter eksplosionen meget lettere, og det kan være en hjælp i eksplosionen alle sammen. '

Ved at studere boblerne kan forskere få nye spor om, hvad der sker inde i en stjerne, da den er ved at afslutte sit liv med et strålende brag.

Følg Calla Cofield @callacofield .Følg os @Spacedotcom , Facebook og Google+ . Original artikel om demokratija.eu .