Кассиопея А
 Изображение в ложных цветах, составленное из данных из трех источников: красный — инфракрасные данные космического телескопа «Спитцер» , золотой — видимые данные космического телескопа «Хаббл» , а синий и зеленый — данные рентгеновской обсерватории «Чандра» . Маленькая яркая голубая точка недалеко от центра — это остаток ядра звезды. | |
| Тип события | сверхновая |
|---|---|
| IIб [1] | |
| Дата | в. 8750 г. до н.э. [2] (обнаружен в 1947 году Мартином Райлом и Фрэнсисом Грэмом-Смитом ) |
| Созвездие | Кассиопея |
| Прямое восхождение | 23 час 23 м 24 с |
| Склонение | +58° 48.9 ′ |
| Эпоха | Дж2000 |
| Галактические координаты | 111.734745°, −02.129570° |
| Расстояние | ок. 11 000 лий [2] |
| Остаток | Оболочка |
| Хозяин | Млечный Путь |
| Примечательные особенности | Самый сильный источник радиоизлучения за пределами Солнечной системы |
| Пиковая видимая величина | в. 6 |
| Другие обозначения | СН 1671, СН 1667, СН 1680, СНР Г111.7-02.1, 1ЭС 2321+58.5, 3С 461, 3С 461.0, 4С 58.40, 8С 2321+585, 1RXS J232325.4+584838, 3ФХЛ 3,4+5848, 2U 2321+58, 3A 2321+585, 3CR 461, 3U 2321+58, 4U 2321+58, AJG 109, CTB 110, INTREF 1108, [DGW65] 148, PBC J2323.3+5849, 2FGL J2323.4+5849, 3ФГЛ J2323.4+5849, 2ФХЛ J2323.4+5848 |
| Предшественник | СН 1604 |
| С последующим | G1.9+0,3 (не наблюдалось, ок. 1868 г. ), SN 1885A (следующее наблюдение) |
 Соответствующие СМИ на сайте Commons | |
Кассиопея А ( Cas A ) ( ) — остаток сверхновой (SNR) в созвездии Кассиопеи и самый яркий внесолнечный радиоисточник на небе на частотах выше 1 ГГц. Сверхновая произошла на расстоянии примерно 11 000 световых лет (3,4 кпк ) в пределах Млечного Пути ; [2] [3] учитывая ширину Рукава Ориона , он находится в следующем ближайшем наружу рукаве, Рукаве Персея , примерно в 30 градусах от антицентра Галактики . Расширяющееся облако материала, оставшееся от сверхновой, теперь кажется на расстоянии примерно 10 световых лет (3 ПК) с точки зрения Земли. Его видели в длинах волн видимого света с помощью любительских телескопов до 234 мм (9,25 дюйма) с фильтрами. [4]
Подсчитано, что свет самой сверхновой впервые достиг Земли около 1690-х годов, хотя точно соответствующих записей с того времени нет. Cas A находится в циркумполярных широтах среднего севера и выше, где имеются обширные записи и базовые телескопы. Вероятное отсутствие ее в записях, вероятно, связано с тем, что межзвездная пыль поглощала излучение оптической длины до того, как оно достигло Земли, хотя возможно, что она была записана Джоном Флемстидом как звезда шестой величины 3 Кассиопеи . Возможные объяснения склоняются к идее о том, что звезда-источник была необычно массивной и ранее выбросила большую часть своих внешних слоев. Эти внешние слои должны были скрыть звезду и поглотить большую часть излучения видимого света во время коллапса внутренней звезды.
Cas A был одним из первых обнаруженных дискретных астрономических радиоисточников. О его открытии сообщили в 1948 году Мартин Райл и Фрэнсис Грэм-Смит , астрономы из Кембриджа , на основе наблюдений с помощью интерферометра Лонга Майкельсона . [5] Оптический компонент был впервые идентифицирован в 1950 году. [6]
Возможные наблюдения
[ редактировать ]Расчеты ведут от наблюдаемой в настоящее время точки расширения до взрыва, который мог бы стать видимым на Земле около 1667 года. Астроном Уильям Эшворт и другие предположили, что королевский астроном Джон Флемстид мог случайно наблюдать сверхновую 16 августа [ OS 6 августа] 1680 года. , когда он каталогизировал звезду шестой величины 3 Кассиопеи, но в записанном положении нет соответствующей звезды. Возможные объяснения включают ошибку в позиции, [7] или что был зафиксирован переходный процесс. Кэролайн Гершель отметила, что звезда в окрестностях τ Cas , HD 220562, хорошо соответствует 3 Cas, если была допущена распространенная ошибка в показаниях секстанта. [8] звезда AR Кассиопеи Альтернативно, возможно, наблюдалась , положение которой снова было записано неправильно. Положение и время означают, что это могло быть наблюдение сверхновой-прародительницы Кассиопеи А. [9] Еще одно предположение, полученное в результате недавних междисциплинарных исследований, заключается в том, что сверхновая была «полуденной звездой», наблюдавшейся в 1630 году и которая, как считалось, возвестила о рождении Карла II , будущего монарха Великобритании. [10]
С тех пор ни одна сверхновая, происходящая в Млечном Пути, не была видна невооруженным глазом с Земли.
Расширение
[ редактировать ]Оболочка расширения имеет температуру около 30 миллионов К и расширяется со скоростью 4000–6000 км/с. [2]
Наблюдения за взорвавшейся звездой с помощью космического телескопа «Хаббл» показали, что, несмотря на первоначальное мнение, что остатки расширялись равномерно, существуют высокоскоростные отдаленные узлы выброса, движущиеся с поперечными скоростями 5500–14500 км/с и с максимальными скоростями. происходит в двух почти противоположных струях. [2] Когда изображение расширяющейся звезды использует цвета для различения материалов различного химического состава, это показывает, что похожие материалы часто остаются собранными вместе в остатках взрыва. [3]
Радио источник
[ редактировать ]В 1980 году Cas A имел плотность потока 2720 ± 50 Ян на частоте 1 ГГц . [11] Поскольку остаток сверхновой остывает, плотность его потока уменьшается. На частоте 1 ГГц его плотность потока снижается со скоростью 0,97 ± 0,04 процента в год. [11] Это уменьшение означает, что на частотах ниже 1 ГГц Cas A теперь менее интенсивен, чем Cygnus A. Cas A по-прежнему остается самым ярким внесолнечным радиоисточником на небе на частотах выше 1 ГГц.
источник рентгеновского излучения
[ редактировать ]Хотя Cas X-1 (или Cas XR-1), очевидный первый источник рентгеновского излучения в созвездии Кассиопеи, 16 июня 1964 года Aerobee не был обнаружен во время полета ракеты-зонда , он рассматривался как возможный источник. [12] Cas A был просканирован во время другого полета ракеты Aerobee 1 октября 1964 года, но с этим положением не было связано никакого значительного потока рентгеновских лучей над фоном. [13] Cas XR-1 был обнаружен в ходе полета ракеты Aerobee 25 апреля 1965 года. [14] на РА 23 час 21 м Дек +58°30′. [15] Cas X-1 — это Cas A, SNR типа II на RA 23. час 18 м Дек +58°30′. [16] Обозначения Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas X-1 больше не используются, но источником рентгеновского излучения является Cas A ( SNR G111.7-02.1) на высоте 2U 2321+58.
В 1999 году рентгеновская обсерватория Чандра обнаружила CXOU J232327.8+584842 . [17] центральный компактный объект , представляющий собой остаток нейтронной звезды, оставшийся в результате взрыва. [18]
Отраженное эхо сверхновой
[ редактировать ]В 2005 году инфракрасное эхо взрыва Кассиопеи А наблюдалось на близлежащих газовых облаках с помощью космического телескопа Спитцер . [19] Инфракрасное эхо также было замечено IRAS и изучено с помощью инфракрасного спектрографа . Ранее предполагалось, что вспышка центрального пульсара причиной инфракрасного эха могла быть в 1950 году. На основе новых данных был сделан вывод, что это маловероятно и что инфракрасное эхо было вызвано тепловым излучением пыли, которая была нагрета излучением сверхновой во время ударной волны. [20] Инфракрасное эхо сопровождается рассеянным световым эхом . Зарегистрированный спектр оптического светового эха доказал, что сверхновая принадлежала к типу IIb , то есть возникла в результате внутреннего коллапса и сильного взрыва массивной звезды , скорее всего, красного сверхгиганта с гелиевым ядром, потерявшим почти всю свою водородную оболочку. Это было первое наблюдение светового эха сверхновой, взрыв которой непосредственно не наблюдался, что открывает возможность изучения и реконструкции прошлых астрономических событий. [1] [6] В 2011 году в исследовании использовались спектры из разных положений светового эха, чтобы подтвердить, что сверхновая Кассиопея А была асимметричной . [21]
Обнаружение фосфора
[ редактировать ]В 2013 году астрономы обнаружили фосфор в Кассиопее А, что подтвердило, что этот элемент производится в сверхновых посредством нуклеосинтеза сверхновых . Соотношение фосфора и железа в материале остатков сверхновой может быть в 100 раз выше, чем во Млечном Пути в целом. [22]
Галерея
[ редактировать ]
Кассиопея Инфракрасное эхо, видимое unWISE . Время наблюдений на этом изображении варьируется от 2015 года (красный) до 2020 года (синий). Инфракрасное эхо проявляется в виде радужных облаков. Север вверху.
Инфракрасное эхо, вызванное сверхновой Кассиопея А, замеченное Спитцером . Изображение было обработано таким образом, что инфракрасное эхо кажется цветным, а облака пыли остаются серыми. Север находится слева.
Кассиопея А, видимая 24-дюймовым рефлектором Ричи-Кретьена в обсерватории Маунт-Леммон.
Кассиопея А, наблюдаемая космическим телескопом Хаббл
Рентгеновское изображение Кассиопеи А, полученное обсерваторией Эйнштейна.
Кассиопея А была первым световым изображением рентгеновской обсерватории Чандра.
, сделанное камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam). Изображение Кассиопеи А
Кассиопея А наблюдалась с помощью JWST (MIRI) прибора среднего инфракрасного диапазона
Кассиопея А, увиденная Спитцером и показывающая различные химические элементы и пыль в остатке сверхновой.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Краузе, Оливер; Биркманн; Усуда; и др. (2008). «Сверхновая Кассиопея А относилась к типу IIb». Наука . 320 (5880): 1195–1197. arXiv : 0805.4557 . Бибкод : 2008Sci...320.1195K . дои : 10.1126/science.1155788 . ПМИД 18511684 . S2CID 40884513 .
- ^ Jump up to: а б с д и Фезен, Роберт А.; Хэммелл, Молли С.; Морс, Джон; Шевалье, Роджер А.; Борковски, Казимеж Ю.; Допита, Майкл А.; Джерарди, Кристофер Л.; Лоуренс, Стивен С.; Раймонд, Джон К.; ван ден Берг, Сидней (июль 2006 г.). «Асимметрия расширения и возраст остатка сверхновой Кассиопеи А». Астрофизический журнал . 645 (1): 283–292. arXiv : astro-ph/0603371 . Бибкод : 2006ApJ...645..283F . дои : 10.1086/504254 . S2CID 8999768 .
- ^ Jump up to: а б Стовер, Дон (2006). «Жизнь в пузыре». Популярная наука . Том. 269, нет. 6. с. 16.
- ^ Банич, Ховард (декабрь 2014 г.). «Визуальный путеводитель по остатку сверхновой Кассиопеи А». Небо и телескоп .
- ^ Райл, М .; Смит, ФГ (18 сентября 1948 г.). «Новый интенсивный источник радиочастотного излучения в созвездии Кассиопеи». Природа . 162 (4116): 462–463. Бибкод : 1948Natur.162..462R . дои : 10.1038/162462a0 . S2CID 4028114 .
- ^ Jump up to: а б Фабиан, Эндрю К. (2008). «Взрыв из прошлого». Астрономия. Наука . 320 (5880): 1167–1168. дои : 10.1126/science.1158538 . ПМИД 18511676 . S2CID 206513073 .
- ^ Эшворт, ВБ (1980). «Вероятное наблюдение Флемстидом сверхновой Кассиопеи». Журнал истории астрономии . 11 : 1. Бибкод : 1980JHA....11....1A . дои : 10.1177/002182868001100102 . S2CID 121684168 .
- ^ Эшворт, Уильям Б. (февраль 1980 г.). «Вероятное наблюдение Флемстидом сверхновой Кассиопеи» . Журнал истории астрономии . 11 (1): 1–9. Бибкод : 1980JHA....11....1A . дои : 10.1177/002182868001100102 . ISSN 0021-8286 . S2CID 121684168 .
- ^ Хьюз, Д.В. (1980). «Видел ли Флемстид сверхновую Кассиопею А?» . Природа . 285 (5761): 132–133. Бибкод : 1980Natur.285..132H . дои : 10.1038/285132a0 . S2CID 4257241 .
- ^ Улетт, Дженнифер. «Ознаменовала ли сверхновая рождение короля?» . Дискавери.ком. Архивировано из оригинала 29 сентября 2012 года . Проверено 18 апреля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Баарс, JWM; Гензель, Р.; Полины-Тот, ИИК; Витцель, А. (1977). «Абсолютный спектр Cas A; точная шкала плотности потока и набор вторичных калибраторов». Астрономия и астрофизика . 61 : 99. Бибкод : 1977A&A....61...99B .
- ^ Бойер С., Байрам Э.Т., Чабб Т.А., Фридман Х. (1965). «Результаты наблюдений рентгеновской астрономии». В Стейнберге Дж.Л. (ред.). Астрономические наблюдения с космических аппаратов, материалы симпозиума № 23, проходившего в Льеже, Бельгия, с 17 по 20 августа 1964 года . Астрономические наблюдения с космических аппаратов . Том. 23. Международный астрономический союз . стр. 227–239. Бибкод : 1965IAUS...23..227B .
- ^ Фишер ПК, Джонсон Х.М., Джордан У.К., Мейертт А.Дж., Эктон Л.В. (1966). «Наблюдения космических рентгеновских лучей» . Астрофизический журнал . 143 : 203–17. Бибкод : 1966ApJ...143..203F . дои : 10.1086/148491 .
- ^ Байрам Э.Т., Чабб Т.А., Фридман Х. (апрель 1966 г.). «Источники космического рентгеновского излучения, галактические и внегалактические» . Наука . 152 (3718): 66–71. Бибкод : 1966Sci...152...66B . дои : 10.1126/science.152.3718.66 . ПМИД 17830233 . S2CID 122616358 .
- ^ Фридман Х., Байрам Э.Т., Чабб Т.А. (апрель 1967 г.). «Распространение и изменчивость космических источников рентгеновского излучения» . Наука . 156 (3773): 374–8. Бибкод : 1967Sci...156..374F . дои : 10.1126/science.156.3773.374 . ПМИД 17812381 . S2CID 29701462 .
- ^ Уэббер, WR (декабрь 1968 г.). "Рентгеновская астрономия-1968 год выпуска" . Труды Астрономического общества Австралии . 1 (4): 160–164. Бибкод : 1968PASA....1..160 Вт . дои : 10.1017/S1323358000011231 . S2CID 119018154 .
- ^ «CXOU J232327.8+584842» . СИМБАД . Страсбургский центр астрономических данных . Проверено 3 марта 2020 г.
- ^ Эльшамути, КГ; Хейнке, Колорадо; Сиваков, Г.Р.; Хо, WCG; Штернин П.С.; Яковлев, Д.Г.; Патноуд, диджей; Дэвид, Л. (2013). «Измерение охлаждения нейтронной звезды в Кассиопее А всеми детекторами рентгеновской обсерватории Чандра». Астрофизический журнал . 777 (1): 22. arXiv : 1306.3387 . Бибкод : 2013ApJ...777...22E . дои : 10.1088/0004-637X/777/1/22 . S2CID 17981919 .
- ^ Краузе, Оливер; Рике, Джордж Х.; Биркманн, Стефан М.; Ле Флок, Эмерик; Гордон, Карл Д.; Эгами, Эйичи; Бигинг, Джон; Хьюз, Джон П.; Янг, Эрик Т.; Хинц, Джоанна Л.; Куанц, Саша П. (июнь 2005 г.). «Инфракрасное эхо вблизи остатка сверхновой Кассиопеи А». Наука . 308 (5728): 1604–1606. arXiv : astro-ph/0506186 . Бибкод : 2005Sci...308.1604K . дои : 10.1126/science.1112035 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 15947181 . S2CID 21908980 .
- ^ Двек, Эли; Арендт, Ричард Г. (октябрь 2008 г.). «Инфракрасное эхо показывает ударный прорыв сверхновой Кас А» . Астрофизический журнал . 685 (2): 976–987. arXiv : 0802.0221 . Бибкод : 2008ApJ...685..976D . дои : 10.1086/589988 . ISSN 0004-637X .
- ^ Рест, А.; Фоли, Р.Дж.; Синнотт, Б.; Уэлч, Д.Л.; Баденес, К.; Филиппенко А.В.; Бергманн, М.; Бхатти, Вашингтон; Блонден, С.; Чаллис, П.; Дамке, Г. (май 2011 г.). «Прямое подтверждение асимметрии сверхновой Cas A со световым эхом». Астрофизический журнал . 732 (1): 3. arXiv : 1003.5660 . Бибкод : 2011ApJ...732....3R . дои : 10.1088/0004-637X/732/1/3 . ISSN 0004-637X . S2CID 119266059 .
- ^ Ку, Британская Колумбия; Ли, Ю.-Х.; Мун, Д.-С.; Юн, Южная Каролина; Раймонд, Джей Си (2013). «Фосфор в остатке молодой сверхновой Кассиопеи А». Наука . 342 (6164): 1346–1348. arXiv : 1312.3807 . Бибкод : 2013Sci...342.1346K . дои : 10.1126/science.1243823 . ПМИД 24337291 . S2CID 35593706 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Арканд, Кимберли К .; Цзян, Элейн; Прайс, Сара; Вацке, Меган; Сгурос, Том; Эдмондс, Питер (15 декабря 2018 г.). «Прогулка по взорвавшейся звезде: превращение остатка сверхновой Кассиопеи А в виртуальную реальность». Связь астрономии с общественным журналом . 24 : 17.arXiv : 1812.06237 . Бибкод : 2018CAPJ...24...17A .
- «3D-визуализация Кассиопеи А» . Новости Би-би-си .
- «Просмотр моделей виртуальной и дополненной реальности для изучения трехмерной гидродинамической модели остатка сверхновой Кассиопеи А» . Скетчфаб ; INAF — Osservatorio Astronomico di Palermo (С. Орландо).
