Deze afbeelding met de Webb-telescoop geeft de binnenkant van een supernova het beste weer

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Duizenden jaren geleden explodeerde een ster in onze Melkweg met geweld en creëerde het gloeiende overblijfsel van een supernova genaamd Cassiopeia A, die wetenschappers al tientallen jaren intrigeert.

En nu een nieuwe foto Het werd vastgelegd door de James Webb-ruimtetelescoop Volgens astronomen is het dichtstbijzijnde en meest gedetailleerde beeld binnenin de geëxplodeerde ster onthuld. Beeldanalyse kan onderzoekers helpen de processen die deze enorme brandgevaarlijke gebeurtenissen voeden beter te begrijpen.

Dankzij het ruimteobservatorium konden astronomen ook een glimp opvangen van mysterieuze kenmerken die niet zichtbaar waren in afbeeldingen van de overblijfselen die waren gemaakt met telescopen zoals Hubble, Chandra, Spitzer of andere Webb-instrumenten.

De nieuwe afbeelding werd maandag gedeeld door First Lady Dr. Jill Biden toen ze de allereerste digitale foto debuteerde Adventskalender van het Witte Huisinclusief Webbs nieuwe perspectief op Cassiopeia A dat lijkt te schitteren als een kerstversiering.

“We hebben nog nooit zo’n blik op een exploderende ster gezien”, zei astronoom Dan Milisavljevic, assistent-professor natuurkunde en astronomie aan de Purdue University, in een verklaring. “Supernova’s zijn fundamentele aanjagers van kosmische evolutie. Energieën en hun chemische overvloed – er hangt veel af van ons begrip van supernova’s. Dit is de beste blik die we ooit hebben gehad op een supernova in onze Melkweg.”

Wervelingen van gas en stof zijn het enige dat overblijft van de ster die 10.000 jaar geleden een supernova werd. Cassiopeia A bevindt zich op 11.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Cassiopeia. A LichtjaarDit komt overeen met 5,88 biljoen mijl (9,46 biljoen kilometer), de afstand die een lichtstraal in één jaar aflegt.

Licht van Cassiopeia A bereikte de aarde ongeveer 340 jaar geleden voor het eerst. Dit hemellichaam, het kleinste bekende supernova-overblijfsel in onze Melkweg, is door vele telescopen op de grond en in de ruimte bestudeerd. De rest strekt zich uit over ongeveer 10 lichtjaar, oftewel 60 biljoen mijl (96,6 biljoen kilometer).

Inzichten van Cas A, zoals het overblijfsel ook wel bekend staat, stellen wetenschappers in staat meer te leren over de levenscyclus van sterren.

Astronomen gebruikten een nabij-infrarood webcamera, NIRCam genaamd, om het supernova-overblijfsel op verschillende golflengten van licht te bekijken dan die welke bij eerdere waarnemingen werden gebruikt. De afbeelding toont ongekende details van de interactie tussen het uitdijende materiaal dat door de supernova wordt gegenereerd wanneer deze in botsing komt met het gas dat vóór de explosie door de ster vrijkwam.

Maar het plaatje lijkt compleet Anders dan degene die Webb in april nam Met behulp van het midden-infraroodinstrument van de telescoop, oftewel MIRI. Op elke foto vallen bepaalde kenmerken op die op de andere foto niet zichtbaar zijn.

Webb observeert het universum op golflengten van infrarood licht, die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog. Terwijl wetenschappers de gegevens van Webb verwerken, wordt het door de telescoop opgevangen licht vertaald in een spectrum van kleuren die zichtbaar zijn voor mensen.

Het nieuwe NIRCam-beeld wordt gedomineerd door oranje en felroze flitsen in de binnenste schil van het supernova-overblijfsel. De kleuren komen overeen met gasvormige knopen van elementen die door de ster worden afgestoten, waaronder zuurstof, argon, neon en zwavel. Gemengd in het gas zijn stof en deeltjes. Uiteindelijk zullen al deze ingrediënten samenkomen om nieuwe sterren en planeten te vormen.

Door de overblijfselen te bestuderen, kunnen wetenschappers reconstrueren wat er tijdens de supernova is gebeurd.

‘Dankzij de resolutie van NIRCam kunnen we nu zien hoe de stervende ster volledig uiteenspatte toen hij explodeerde, waarbij filamenten achterbleven die op kleine glasscherven lijken’, zegt Milisavljevic. “Het is werkelijk ongelooflijk dat we na al die jaren van Cas A-studie nu deze details kunnen oplossen, die ons een transformerend inzicht geven in hoe deze ster explodeerde.”

Wanneer je de NIRCam-opname vergelijkt met de MIRI-opname gemaakt in april, ziet het nieuwe perspectief er minder kleurrijk uit. De heldere oranjerode wervelingen van de opname uit april lijken rokeriger door de ogen van NIRCam, wat laat zien waar de schokgolf van de supernova in botsing kwam met omringend materiaal.

Het witte licht in het NIRCam-beeld is het gevolg van synchrotronstraling, die ontstaat wanneer geladen deeltjes versnellen en rond magnetische veldlijnen reizen.

Het belangrijkste kenmerk dat in de NIRCam-weergave ontbreekt, is het ‘groene monster’ op de MIRI-opname, oftewel een cirkel van groen licht in het midden van het overblijfsel, wat astronomen voor raadsels heeft gesteld en heeft uitgedaagd.

Maar nieuwe details zijn te zien in de nabij-infraroodafbeelding, die ronde gaten laat zien omringd door wit en paars, die de geladen deeltjes van puin schetsen waaruit het gas bestaat dat de ster vrijgaf voordat hij explodeerde.

Een ander nieuw kenmerk in de NIRCam-opname is een bel genaamd Baby Cas A die rechtsonder te zien is en die het nageslacht lijkt te zijn van een groter supernova-overblijfsel en zich 170 lichtjaar achter Cassiopeia A bevindt.

Baby Cas A is eigenlijk een functie die lichtecho wordt genoemd, waarbij supernovalicht interageert met stof en ervoor zorgt dat dit opwarmt. Het stof blijft gloeien terwijl het na verloop van tijd afkoelt.

“Het is verbazingwekkend”, zegt Milisavljevic, die leiding gaf aan het projectteam dat heeft bijgedragen aan het nieuwe imago. “Er zijn een aantal compleet nieuwe kenmerken naar voren gekomen, die de manier waarop we denken over de levenscycli van sterren zullen veranderen.”