Касиопея А: Вече знаем кои елементи се съдържат в експлодирала Супернова

Рентгеновата обсерватория на НАСА Чандра (Chandra X-Ray Observatory) изучава един от най-попялрните и наблюдавани обекти в Млечния път – останките на експлодиралата звезда Касиопея А. Учените успяха да разчетат точното местонахождение на елементите в останките на звездата.

Сега изследователите са изолирали рентгеновите лъчи произвеждани от силиций, сяра, калций и желязо и както и параметрите на взривната вълна, причинена от експлозията. По този начин става възможно да се определи къде точно се намират тези елементи в 3D структурата на звездата, какви количества от тях са налични и колко далеч са били изтласкани в космоса в резултат на експлозията.

Касиопея А се намира на около 11 000 светлинни години от нас в Млечния път в северната част на съзвездието Касиопея и е уникален обект за изучаване от астрономите. Най-вече защото се смята, че експлозията се е състояла сравнително съвсем скоро – около 1680 година.

И тъй като е толкова близо и толкова скоро, учените вярват, че изучавайки я, ще успеят да разберат повече за това как звездите произвеждат и разпиляват общи елементи из цялата вселена, както да разберат какво точно се случва, когато звезда експлодира.

NASA/CXC/SAO

Според данните на Чандра, количеството сяра, което експлозията е изхвърлила в космоса се равнява на 10 хиляди пъти масата на Земята, 20 хиляди пъти масата на Земята силиций, 70 хиляди пъти масата на Земята желязо и 1 милион пъти масата на Земята кислород, който не е изобразен на картинката, защото се разпростира далеч отвъд обхвата на рентгеновия спектър и не може да бъде изолиран като другите елементи.

Предишни изследвания са доказали наличието още на азот, въглерод, водород и фосфор. В комбинация с кислорода и елементите изолирани от Чандра се оказва, че са налични всички необходими елементи за направата на ДНК – те са били разпилени в космоса от Касиопея А.

Целият кислород в нашата Слънчева система би могъл да е „дошъл“ от такива експлозии като  тази на Касиопея А. Това се отнася също за половината калций и за 40% от желязото. Остатакът вероятно се е появил в резултат на по-малки звездни експлозии. Защото звездите са единственият възможен източник на тези елементи.

Вътре в останките на звездата избухнала през 17 век сега има неутронна звезда. Преди експлозията тя вероятно е била много по-голяма, червен супергигант с размер около 16 пъти масата на Слънцето, казват астрономите.

Тъй като нуклеосинтезата слива по-леките елементи в по-тежки, радиационното налягане вече не е достатъчно, за да поддържа външния пояс непокътнат. Така звездните ветрове изхвърлят външния материал на гиганта, оставяйки след себе си звезда, която е „само“ около 5 пъти масата на Слънцето.

Останалата част от звездата след това се срива под масивното гравитационно притегляне на ядрото, изпращайки шокова вълна и маси от материал в околния космос.

Останките днес са с размер от порядъка на 10 светлинни години и продължават да се разширяват с темп около 4000 – 6000 километра в секунда – толкова бързо, че астрономите могат да наблюдават промените в размера и структурата с течение на годините. Това разширение ще продължи хиляди години.