Pył supernowej zapewnia wgląd w powstawanie gwiazd

Obserwacje lokalnych supernowych w ciągu ostatnich dwóch dekad ujawniły pył w wyrzutach supernowych. Nowa obserwacja pokazuje, że kosmiczny pył we wczesnym wszechświecie uformował się w supernowe.

Obserwacje w podczerwieni wskazują teraz, że pył powstał we wczesnym stadium supernowej. Obserwacje SOFIA HAWC+ i D małej pozostałości po supernowej (SNR) Cassiopeia A (Cas A) wykazują wysoką polaryzację na poziomie 5-30%. To nie jest przypadkowa emisja międzygwiazdowa. Ta polaryzacja wskazuje:

• Supernowe emitują ogromne ilości pyłu, a spolaryzowana emisja pyłu wykryta w dalekiej podczerwieni należy do SNR.
• Zamiast nowo generowanych kulistych cząstek pyłu w supernowe Ogromny i wydłużony.
• Dominującym pyłem o tak dużej polaryzacji są ziarna krzemianowe.
• w wczesny wszechświatsupernowe były głównymi generatorami pyłu.

Dr Jeongi Ro, naukowiec z SETI i główny autor tego badania, powiedział: „Emisja spolaryzowanego pyłu należy do SNR Cas A. Badanie emisji dalekiej podczerwieni jest trudne, ponieważ są one wszechobecne na niebie. Poszukiwanie emisji związanych z supernowymi jest równoznaczne ze znalezieniem igły w stogu siana. Obserwacje polaryzacji rzucają na to nowe światło ”.

Cassiopeia A znajduje się w konstelacji Kasjopei, bardzo małej SNR 11 000 lat świetlnych od Ziemia. Jest prawdopodobne, że jego światło po raz pierwszy dotarło do Ziemi około 1671 r. n.e. Jako dobrze zbadany SNR, jest również świetnym celem do oglądania. Sophia HAWC+ to polarymetr obrazujący i kamera dalekiej podczerwieni, która umożliwia obrazowanie przepływu całkowitego i spolaryzowanego w pięciu szerokich pasmach długości fal. Przy 154 μm wygenerowano mapę polaryzacji Cas A (pasmo D).

Zrozumienie właściwości ziaren pyłu może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć historię powstawania gwiazd i ewolucja wszechświata. Polaryzacja Sophii w Cas A, która łączy obrazy Spitzera i Herschela, wskazuje na szacunkowe pole magnetyczne o wartości około 100 miligausów. Pozycjonuje Cas A jako jedno z najsilniejszych źródeł pola magnetycznego. Wyrównanie ziaren w wyrzutach supernowych następuje z polami magnetycznymi, a polaryzacja pyłu może niezawodnie śledzić pole magnetyczne.

Uwaga naukowców, „Obserwacja wykazała, że ​​ziarna pyłu krzemianowego są dominującymi ziarnami w Cas A. Ten wynik jest znaczący, ponieważ wskaźnik przeżywalności pyłu krzemianowego jest wyższy niż innych pyłów, więc za odwrotnym wstrząsem wciąż jest wystarczająco dużo pyłu. Inne obecne ziarna mogą być pył zawierający żelazo, ale dodatkowe obserwacje lub symulacje długości fali zapewnią lepsze zrozumienie.”

Zastępca Dyrektora Operacyjnego Ekspedycji Naukowej Sophia Bernard Schultz Powiedział„Ta praca przybliża nas do zrozumienia procesów we wczesnym wszechświecie, które prowadzą do powstawania gwiazd i planet. Badając głębiej ziarna za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, mamy nadzieję lepiej zrozumieć powstawanie pyłu”.

Numer czasopisma:

1. Sarangi, A., Matsuura, M. & Micelotta, ER Dust w pozostałościach po supernowych i supernowych 1: scenariusze powstawania. Space Sci Rev 214, 63 (2018). DOI: 10.1007/s11214-018-0492-7