准备好欣赏JWST的另一幅令人惊叹的图像了吗?看看超新星遗迹内部怎么样?不仅仅是任何恒星碎片,而是对产生仙后座A的爆炸残留物的高度详细的观察。最新的图像让天文学家近距离和个人地观察距离我们大约11,000光年的超大质量恒星发生了什么.它还可能有助于回答有关宇宙尘埃存在的问题,尤其是在早期宇宙中。

超新星遗迹仙后座A获得JWST处理

仙后座A超新星遗迹已被大量研究。但是,新的JWST视图显示了天文学家在其他观测中没有看到的更多细节。而且,这个细节为这个恒星事件打开了新的窗口。DannyMilisavljevic说:“CasA代表了我们最好的机会来观察一颗爆炸恒星的碎片场,并进行一种恒星尸检,以了解事先那里有什么类型的恒星以及这颗恒星是如何爆炸的。”他是捕捉到这一景象的观测计划的首席研究员。

探索伤害

这张照片讲述了当位于CasA中心的超大质量恒星死亡时,相继毁灭的故事。首先,当这颗老化的恒星开始死亡过程时,它的核心消耗了越来越重的燃料。这加热了它,恒星膨胀了。它还喷射出温暖的尘埃云。他们从事件中慢慢向外扩展。然后,当恒星的核心开始消耗铁时,它消耗的能量超过了恒星所能提供的。燃烧停止,核心坍塌。这将恒星的其余部分带入内部。然后,一切都反弹了,恒星物质的卷须从核心飞奔而去。最终,这种物质与膨胀较慢的尘埃壳相撞。

图像中的所有颜色都表示爆炸的各个部分。起初的场景非常混乱。天文学家仍在努力找出残留物中所有不同的排放源。橙色和红色调的材料表示来自温暖外壳的辐射。卷须是从坍缩的核心中冲出的星体。它们是亮粉色的,上面布满了结和团块。恒星和爆炸产生了多种元素——包括氧、氖和氩。靠近爆炸点中心的地方有一些细小的恒星物质。最突出的是一个巨大的绿色环,该团队将其昵称为“绿色怪物”。这是一个意想不到的特征,没有人十分确定它是如何或为何形成的。

超新星在它们的尾迹中散布着大量的尘埃。所以,这就提出了一个问题。由于天文学家在早期宇宙中看到了尘埃星系,超新星是否以这种方式形成了它们?答案很复杂。当然,第一颗超大质量恒星在宇宙历史的早期就存在了。而且,他们死于超新星爆炸。因此,假设它们在死亡时会散落灰尘可能是有道理的。然而,对更多“现代”超新星及其尘埃输出的观测并不总能解释早期的大量尘埃。那么,如果不是来自超新星,早期尘埃是从哪里来的呢?

答案可能是他们确实提供了所有这些灰尘。我们只需要JWST能够提供的高分辨率红外视图来找到这方面的证据。“在CasA中,我们可以在空间上解析具有不同气体成分的区域,并查看这些区域中形成的灰尘类型,”Temim说。这意味着JWST可以“看到”天文学家过去使用许多其他望远镜无法探测到的东西。

探索像CasA这样的超新星遗迹,不仅让天文学家了解一颗垂死的恒星对其环境做了什么。在高分辨率的详细红外视图中执行此操作可以让天文学家“看到内部”尘埃物体,如CasA。不仅如此,它还提供了一个了解过去的窗口。“通过了解恒星爆炸的过程,我们正在阅读我们自己的起源故事,”Milisavljevic说。“我将在余下的职业生涯中努力了解这个数据集中的内容。”

CasA超新星遗迹的过去观点

仙后座A距离我们仅约11,000光年,横跨10光年的太空。它可能是在1600年代后期从地球上首次观察到的。随着现代望远镜的出现,它已经在可见光下从地面、无线电观测以及哈勃太空望远镜、钱德拉X射线天文台、NuSTAR等空间观测到。

这颗不平衡的恒星残骸本身正以每秒4,000至6,000公里的速度从爆炸现场飞速飞出。HST图像显示结和其他喷出物以每秒14,500公里的速度移动。斯皮策太空望远镜和红外天文卫星(都是JWST的前身)检测到附近气体云爆炸产生的红外回波。

所有这些观察都表明CasA是进一步研究超新星爆炸及其在整个宇宙时间中的作用的完美目标。