Кассіопея А

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Jump to navigation Jump to search
Кассіопея А
cassiopeia a.jpgЗображення у несправжніх кольорах, складене з даних трьох джерел. Червоний — інфрачервоні спостереження зі «Спітцера», помаранчевий — спостереження у видимому діапасоні з «Габбла», а синій та зелений — рентгенівські спостереження «Чандри». Світло-блакитна крапка майже в центрі — залишок ядра зорі.
Дані спостережень (Епоха J2000)
Тип наднової IIb [1]
Тип залишку оболонка
Галактика Чумацький Шлях
Сузір'я Кассіопея
Пряме сходження 23h 23m 26s
Схилення +43° 48′ 00″
Галактичні координати G111.7-2.1
Дата відкриття 1947
Пік зор.величини (V) +6?
Відстань 11 тис. св. р. (3,4 кпк)[2]
Фізичні характеристики
Попередник невідомо
Тип попередника невідомо
Колір (B-V) невідомо
Примітки Strongest radio source beyond our solar system
Кассіопея А, знята за допомогою космічного телескопа «Габбл»

Кассіопея А (Cassiopeia A, Cas A) — залишок наднової (SNR) в сузір'ї Кассіопеї і найяскравіше позасонячне радіоджерело на небі на частотах вище 1 ГГц. Наднова вибухнула приблизно на відстані 11 000 світлових років у межах Чумацького Шляху[2][3]. Хмара матеріалу, що залишилась від наднової й розширюється, зараз має розмір приблизно 10 св. р. На довжинах хвиль видимого світла, її було видно аматорськими телескопами аж до 234 мм з фільтрами[4].

Вважається, що світло спалаху мало досягти Землі близько 300 років тому, але немає історичних записів про які-небудь спостереження наднової, яка утворила залишок, імовірно, через вплив міжзоряного пилу, що поглинув видиме випромінювання перш ніж воно досягло Землі (хоча можливо, що наднова була записана як зоря шостої величини 3 Кассіопеї Джоном Флемстидом 16 серпня 1680[5]). Можливі пояснення схиляються до думки, що зоря-попередник була надзвичайно масивною і перед вибухом скинула значну частину своїх зовнішніх шарів. Ці зовнішні шари приховали зорю й поглинули більшу частину світла, випроміненого під час колапсу внутрішньої зорі.

Cas A була серед перших виявлених дискретних астрономічних радіоджерел. Про його відкриття було повідомлено 1948 року Мартіном Райлом і Френсіс Ґрем-Сміт, астрономами в Кембриджі, на основі спостережень Довгим Інтерферометром Майкельсона.[6] Оптичний компонент було вперше виявлено 1950 року.[7]

Cas A позначена як 3C461 в Третьому кембриджському каталозі радіоджерел і як G111.7-2.1 у каталозі залишків наднових Гріна.

Раніше відкриття[ред.ред. код]

Розрахунки (виходячи зі спостережуваного розширення) вказують на вибух, який мав спостерігатися на Землі близько 1667 року. Астроном Вільям Ешворт та інші припустили, що королівський астроном Джон Флемстид випадково спостерігав наднову 16 серпня 1680 року, коли він вніс до каталогу зорю біля розташування наднової. Інше припущення недавніх міжгалузевих досліджень полягає в тому, що наднова була міфічною «денною зорею», яку спостерігали 1630 року й яка ознаменувала народження Карла II, майбутнього монарха Великої Британії[8]. У будь-якому разі, більше ніяких наднових Чумацького шляху неозброєним оком із Землі не спостерігалось.

Розширення[ред.ред. код]

Оболонка розширення має температуру близько 50 мільйонів градусів за Фаренгейтом (30 мегакельвінів) і розширюється зі швидкістю 4000-6000 км/сек.[2]

Спостереження залишку через телескоп «Габбл» показали, що, попри початкове припущення, що речовина залишку розширювалась однорідно, існують високошвидкісні окраїнні вузли викидів, що рухаються з поперечними швидкостями 5 500−14 500 км/с, а найбільша швидкість спостерігається у двох майже протилежних джетів[2]. Якщо на зображеннях залишку використати різні кольори для позначення речовини різного хімічного складу, стає видно, що такі речовини часто залишились скупчені в залишках вибуху.[3]

Радіоджерело[ред.ред. код]

1980 року радіоджерело мало щільність потоку 2720±50 Янський на 1 ГГц[9]; його щільність на частоті 1 ГГц зменшується на 0,97±0,04 % на рік[9]. Це зниження означає, що на частотах нижче 1 ГГц Cas A зараз менш інтенсивне, ніж Лебідь А. На частотах вище 1 ГГц це найяскравіше позасонячне радіоджерело на небі.

Рентгенівське джерело[ред.ред. код]

1979 року Шкловський передбачив, що Cas A має чорну діру.[10] 1999 року рентгенівська обсерваторія «Чандра» виявила «схоже на гарячу точку джерело» близько до центра туманності, цілком ймовірно, що це Нейтронна зоря або чорна діра, передбачені раніше[11][12].

Хоча Cas X-1 (або Cas XR-1), ймовірно найяскравіше рентгенівське джерело в сузір'ї Кассіопеї, але під час польоту зондувальних ракет Aerobee 16 червня 1964 року його виявлено не було, (хоча воно розглядалось як можливе джерело)[13]. Cas A було проскановано під час чергового польоту ракети Aerobee 01 жовтня 1964 р., але істотний рентгенівський потік вище фону не був пов'язаний з його позицією.[14] Cas XR-1 був виявлений у результаті польоту ракети Aerobee 25 квітня 1965,[15] на координатах RA 23h 21m DEC +58° 30′.[16] Cas X-1 — це Cas A, залишок наднової типу ІІ на RA 23h 18m DEC +58° 30′.[17]

Позначення Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas X-1 більше не вживаються, а рентгенівське джерело є Cas A  (SNR G111.7-02.1) на 2U 2321+58.

Відзеркалена луна наднової[ред.ред. код]

Інфрачервона луна вибуху Кассіопеї А спостерігалась на довколишніх хмарах газу з використанням космічного телескопу «Спітцер».[1] Записаний спектр довів, що наднова мала тип ІІb, тобто, утворилась у результаті колапсу й вибуху масивної зорі, яка швидше за все була червоним надгігантом з гелієвим ядром, який втратив майже всю свою водневу оболонку. Це було перше спостереження інфрачервоної луни наднової, вибух якої не спостерігався, що відкриває можливості для вивчення та реконструкції минулих астрономічних подій.[18]

Виявлення фосфору[ред.ред. код]

2013 року астрономи виявили у Кассіопеї А фосфор, що підтвердило, що цей елемент утворюється у процесі нуклеосинтезу в наднових. Співвідношення фосфору до заліза у речовині залишку наднової може бути до сотні разів вище, ніж у Чумацькому шляху в цілому.[19]

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б Krause, Oliver; Birkmann; Usuda; Hattori; Goto; Rieke; Misselt (2008). The Cassiopeia A Supernova was of Type IIb. Science 320 (5880). с. 1195–1197. Bibcode:2008Sci...320.1195K. PMID 18511684. arXiv:0805.4557. doi:10.1126/science.1155788. 
  2. а б в г Fesen, Robert A.; Hammell, Molly C.; Morse, Jon; Chevalier, Roger A.; Borkowski, Kazimierz J.; Dopita, Michael A.; Gerardy, Christopher L.; Lawrence, Stephen S.; Raymond, John C.; van den Bergh, Sidney (July 2006). The Expansion Asymmetry and Age of the Cassiopeia A Supernova Remnant. The Astrophysical Journal 645 (1): 283–292. Bibcode:2006ApJ...645..283F. arXiv:astro-ph/0603371. doi:10.1086/504254. 
  3. а б Stover, Dawn (2006). Life In A Bubble. Popular Science 269 (6): 16. 
  4. Howard Banich. A Visual Guide to the Cassiopeia A Supernova Remnant. Sky & Telescope, December 2014.
  5. Hughes DW (1980). Did Flamsteed see the Cassiopeia A supernova?. Nature 285 (5761). с. 132–133. Bibcode:1980Natur.285..132H. doi:10.1038/285132a0. 
  6. Ryle, M.; Smith, F. G. (September 18, 1948). A New Intense Source of Radio-Frequency Radiation in the Constellation of Cassiopeia. Nature (journal) 162 (4116). с. 462–463. Bibcode:1948Natur.162..462R. doi:10.1038/162462a0. 
  7. Fabian, A. C. (2008). Astronomy. A blast from the past. Science 320 (5880). с. 1167–1168. PMID 18511676. doi:10.1126/science.1158538. 
  8. Oullette, Jennifer. Did Supernova Herald the Birth of a King?. Discovery.com. Процитовано 18 April 2011. 
  9. а б Baars, J. W. M.; Genzel, R.; Pauliny-Toth, I. I. K.; Witzel, A. (1977). The Absolute Spectrum of Cas A; An Accurate Flux Density Scale and a Set of Secondary Calibrators. Astronomy and Astrophysics 61: 99. Bibcode:1977A&A....61...99B. 
  10. Shklovsky IS (1979). Is Cassiopeia a black hole?. Nature 279 (5715). с. 703. Bibcode:1979Natur.279..703S. doi:10.1038/279703a0. 
  11. The Compact Central Object in Cassiopeia A: A Neutron Star with Hot Polar Caps or a Black Hole?. Astrophysical Journal 531 (1). 2000. с. L53–L56. Bibcode:2000ApJ...531L..53P. PMID 10673413. arXiv:astro-ph/9912024. doi:10.1086/312521. 
  12. Celebrating 5 Years with Chandra: Cassiopeia A
  13. Steinberg JL, ред. (1965). Observational results of X-ray astronomy. Astronomical Observations from Space Vehicles, Proceedings from Symposium no. 23 held in Liege, Belgium, 17 to 20 August 1964. no. 23 (International Astronomical Union). с. 227–39. Bibcode:1965IAUS...23..227B. 
  14. Observations of Cosmic X-rays. Ap J. 143. 1966. с. 203–17. Bibcode:1966ApJ...143..203F. doi:10.1086/148491. 
  15. Cosmic X-ray Sources, Galactic and Extragalactic. Sci. 152 (3718). Apr 1966. с. 66–71. Bibcode:1966Sci...152...66B. PMID 17830233. doi:10.1126/science.152.3718.66. 
  16. Distribution and Variability of Cosmic X-Ray Sources. Sci. 156 (3773). April 1967. с. 374–8. Bibcode:1967Sci...156..374F. PMID 17812381. doi:10.1126/science.156.3773.374. 
  17. Webber WR (December 1968). X-ray astronomy-1968 vintage. Proc Astron Soc Australia. 1. с. 160–4. Bibcode:1968PASAu...1..160W. 
  18. Fabian, Andrew C. (2008). A Blast from the Past. Science (journal) 320 (5880). с. 1167–1168. PMID 18511676. doi:10.1126/science.1158538. 
  19. Koo, B. -C.; Lee, Y. -H.; Moon, D. -S.; Yoon, S. -C.; Raymond, J. C. (2013). Phosphorus in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A. Science 342 (6164). с. 1346. Bibcode:2013Sci...342.1346K. arXiv:1312.3807. doi:10.1126/science.1243823. 

Посилання[ред.ред. код]