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Möchten Sie wissen, wie es ist, durch einen Supernova-Überrest zu fliegen? Dann, DIES, du musst sehen. Sie können SNR . erleben Kassiopeia A (Cas A) wie nie zuvor, und sehen Sie es über Zeit und Raum hinweg. Andere Zeitraffer-Animation zeigt die Expansion und Veränderungen des Überrests im Laufe der Zeit, und noch ein weiterer bietet ein 3-D-Modell von Cas A. Vor fast zehn Jahren enthüllte Chandras „First Light“-Bild von Cas A zuvor unbekannte Strukturen und Details, und jetzt, nach achtjähriger Beobachtung, konnten Wissenschaftler diese unglaublichen Animationen konstruieren, die auf dem heutigen Treffen der American Astronomical Society in Long . präsentiert wurden Strand, Kalifornien.
Die Fly-Through-Film basiert auf Daten von Chandra, dem Spitzer-Weltraumteleskop der NASA und bodengestützten optischen Teleskopen. „Wir wollten schon immer wissen, wie die Teile, die wir in zwei Dimensionen sehen, im wirklichen Leben zusammenpassen“, sagt Tracey Delaney vom Massachusetts Institute of Technology. „Jetzt können wir uns mit diesem ‚Hologramm‘ von Supernova-Trümmern selbst überzeugen.“
Delaney sagte, es gebe zwei Komponenten der Explosion, eine kugelförmige Komponente aus den äußeren Schichten des Sterns und eine abgeflachte Komponente aus den inneren Schichten des Sterns. Am faszinierendsten, sagte Delaney, sei, dass die Explosionsstrahlen nicht überall verteilt seien, sondern aus derselben Ebene der Supernova kamen. Im Nordosten und Südwesten treten Siliziumschwaden oder -strahlen auf, während im Südosten und Norden Eisenschwaden zu sehen sind. Astronomen wussten bereits von den Plumes und Jets, wussten jedoch nicht, dass sie alle in einer breiten, scheibenartigen Struktur herauskamen.
Fall A Erweiterung. Bildnachweis: NASA / CXC / SAO / D. Patnaude et al.
Die Zeitraffer-Animation verfolgt die Expansion und Veränderungen des Überrests im Laufe der Zeit und misst die Expansionsgeschwindigkeit von Features in Cas A. „Mit Chandra haben wir Cas A über einen relativ kurzen Zeitraum seines Lebens beobachtet, aber bisher war die Show erstaunlich“, sagte Daniel Patnaude vom Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts. „Und wir können dies nutzen, um mehr über die Folgen der Explosion des Sterns zu erfahren.“
Anhand von Schätzungen der Eigenschaften der Supernova-Explosion, einschließlich ihrer Energie und Dynamik, zeigt Patnaudes Gruppe, dass etwa 30% der Energie dieser Supernova in beschleunigende kosmische Strahlung geflossen ist, energetische Teilchen, die teilweise von Supernova-Überresten und ständig erzeugt werden die Erdatmosphäre bombardieren. Das Flackern im Film liefert wertvolle neue Informationen darüber, wo die Beschleunigung dieser Teilchen stattfindet.
Die Forscher stellten fest, dass die Expansion langsamer verläuft, als basierend auf aktuellen theoretischen Modellen erwartet. Patnaude glaubt, dass die Erklärung für diesen mysteriösen Energieverlust in der Beschleunigung der kosmischen Strahlung liegt.
Fall A in 3D. Bildnachweis: NASA / CXC / MIT / T. Delaney et al.
Die 3-D-Modell von Cas A wurde durch eine Zusammenarbeit mit dem Astronomical Medicine-Projekt mit Sitz in Harvard ermöglicht. Ziel dieses Projekts ist es, die besten Techniken aus zwei sehr unterschiedlichen Bereichen, der Astronomie und der medizinischen Bildgebung, zusammenzuführen.
„Im Moment konzentrieren wir uns darauf, die dreidimensionale Visualisierung sowohl in der Astronomie als auch in der Medizin zu verbessern“, sagte Alyssa Goodman von Harvard, die das Projekt Astronomical Medicine leitet. „Dieses Projekt mit Cas A ist genau das, was wir uns erhofft haben.“
Die 3D-Visualisierung und das 3D-Expansionsmodell bieten Forschern eine einzigartige Möglichkeit, diesen Überrest zu untersuchen. Die Implikation dieser Arbeit ist, dass Astronomen, die Modelle von Supernova-Explosionen bauen, jetzt berücksichtigen müssen, dass die äußeren Schichten des Sterns kugelförmig abgehen, die inneren Schichten jedoch eher scheibenförmig sind, wie bei Hochgeschwindigkeitsjets in mehrere Richtungen.
Cassiopeia A ist der Überrest eines Sterns, von dem angenommen wird, dass er vor etwa 330 Jahren explodiert ist, und ist einer der jüngsten Überreste der Milchstraße. Die Untersuchung von Cas A und ähnlichen Überresten hilft Astronomen besser zu verstehen, wie die Explosionen, die sie erzeugen, interstellares Gas mit schweren Elementen keimen, es mit der Energie ihrer Strahlung erhitzen und Druckwellen auslösen, aus denen sich neue Sterne bilden.
Quelle: Chandra-Site
