Причудливое зеленое свечение, прозванное «Зеленым монстром», которое впервые было замечено в прошлом году среди светящихся остатков взорвавшейся звезды, принадлежит взрывной волне, граничащей с полем обломков, говорится в новом исследовании.

В апреле прошлого года космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба (JWST или Webb) сфотографировал необычную «стену излучения/выбросов» перед Кассиопеей А (или Cas А) — расширяющейся оболочкой из горячего газа, находящейся на расстоянии примерно 11 000 световых лет от Земли, свет которой впервые дошел до нас 340 лет назад.

В течение последнего года астрономы пытались объяснить её происхождение и присутствие в хорошо изученном остатке сверхновой.

Новое изображение, представленное в понедельник (8 января) на конференции Американского астрономического общества, проходящей в Новом Орлеане, а также онлайн, объединяет наблюдательные возможности «Уэбба», а также космических телескопов НАСА «Хаббл», «Спитцер» и «Чандра» и позволяет рассмотреть Cas A с беспрецедентной детализацией.

Светящийся шар, простирающийся на 10 световых лет, кажется заполненным красными облаками, что указывает на пыль, вероятно нагретую, поскольку она находится внутри газа, разогретого до миллионов градусов.

Белые, зеленые и оранжевые полосы света, разбросанные по всему шару, представляют собой космически беспорядочный, захватывающий дух новый вид звездного мусора.


Рисунок 1. Составные изображения мозаик NIRCam (вверху) и MIRI (внизу), полученные в рамках исследования Cas A с помощью JWST.

Этот снимок, ставший сокровищем для ученых, еще на шаг приблизил астрономов к пониманию того, как появился загадочный Зеленый монстр. Новые наблюдения показывают, что его рентгеновские свойства совпадают со свойствами внешних областей поля обломков сверхновой, что позволяет предположить, что любопытная особенность возникла, когда взрывная волна врезалась в материал, уже выброшенный злополучной звездой, за 10 000-100 000 лет до её взрыва.

Зелёный монстр «фотобомбит центральную часть Cas A, а не является её частью», — заявила соавтор исследования Илзе де Луз (Ilse De Looze) из Гентского университета в Бельгии. Луз и её команда удалили Зеленого монстра с изображения, чтобы можно было разблокировать фон. «Это похоже на то, как будто нам дали готовый 3D-пазл, и мы смогли вынуть из него части, чтобы увидеть, что находится внутри».


Рисунок 3. Важные особенности Cas A, выявленные в нашем обзоре и обсуждаемые в данной статье. Составное изображение на центральной панели объединяет фильтры NIRCam и MIRI, как указано.

Большие прямоугольники, очерченные пунктирными белыми линиями, показывают области интереса, увеличенные на окружающих панелях, где используются те же фильтры и цветовая схема, за исключением панелей 1b и 6, где используются только фильтры NIRCam. Маленькие прямоугольники, очерченные сплошными белыми линиями, показывают положение четырех областей спектроскопии MIRI/MRS IFU.

Когда Зелёного монстра практически не было, команда смогла получить доступ к множеству деталей, расположенных позади него, недалеко от центра Cas A — ближайшего к месту взрыва. Эта область каким-то образом осталась нетронутой последующей ударной волной, сообщил журналистам в понедельник Дэнни Милисавлевич из Университета Пердью, который руководил новым исследованием.


Рисунок 6. Вверху: изображение NIRCam F356W в сравнении с изображением VLA S-диапазона 2012 года. 
Внизу: На левой панели показано составное изображение, полученное с использованием карты NuSTAR 44Ti (Grefenstette et al. 2014), рентгеновского изображения Cas A с интервалом 1 мс Chandra (Hwang et al. 2004) и нашего изображения MIRI F1280W. Расположение NS (Fesen et al. 2006a) отмечено черным кружком.

На правой панели показано составное изображение, объединяющее нашу карту безударного выброса (см. Раздел 4.2) с картой NuSTAR 44Ti и картой Chandra Fe–K (энергия ≈ 6,7 кэВ). Местоположения центра расширения (COE; Торстенсен и др., 2001) и NS отмечены белыми и черными кружками соответственно.

Вот карта сокровищ, которую мы хотели получить", — сказал Милисавлевич, показывая на черно-белое изображение тонкой, «похожей на паутину» сети, запечатленной мощным инфракрасным глазом «Уэбба». «Впервые нам удалось увидеть внутренности взрыва сверхновой в такой хорошей сохранности и с такими подробностями».

Сеть «первозданных обломков», вероятно, образовалась, когда внутренности звезды смешались с чрезвычайно горячим радиоактивным веществом во время коллапса звезды. По словам Милисавлевича, изучение таких структур может больше рассказать о физических процессах, связанных с коллапсом звезды-прародительницы.

Однако, по мере того, как команда разгадывала одну загадку, она обнаруживала другую. Тонкий зеленый свет, кажется, испещрен «удивительно круглыми отверстиями», — сказал Милисавлевич. Эти интригующие «дыры», возможно, образовались, когда сгустки выброса сверхновой пронзили расширяющееся облако звездного газа, ранее выброшенного звездой.

«Во Вселенной очень мало механизмов, способных создавать такие круглые объекты», — добавил он. «Именно этот механизм кажется лучшим объяснением».

Будущие исследования Зеленого монстра и его загадочных кругов расскажут астрономам о природе злополучной звезды и о том, что она делала до того, как взорвалась сверхновой.

Это исследование описано в статье, представленной в The Astrophysical Journal.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжить обсуждение последних космических миссий, ночного неба и многого другого! А если у вас есть новости, исправления или комментарии, сообщите нам об этом по адресу: community@space.com.


В первоисточнике есть видео: www.space.com