Суббота, 25 мая, 2024

16+

Новые открытия «Джеймса Уэбба»: килоновая, Крабовидная туманность, охота за коричневыми карликами

Время на чтение 6 мин.

С момента нашего прошлого обзора прошло два месяца, которые выдались довольно урожайными для орбитальной обсерватории. Мы уже рассказывали о невероятно детализированном изображении области звездообразования, находящейся в 300 световых годах от сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Чем же еще «Джеймс Уэбб» порадовал астрономов?

01. Гамма-всплеск и килоновая

Новые открытия «Джеймса Уэбба»: килоновая, Крабовидная туманность, охота за коричневыми карликами

Исключительно яркий гамма-всплеск GRB 230307A — второй по уровню энергии после знаменитого BOAT — космическая обсерватория «Ферми» зарегистрировала 7 марта 2023 года. Астрономы выяснили, что он связан с килоновой — взрывом, вызванным слиянием нейтронной звезды либо с черной дырой, либо с другой нейтронной звездой. Такие события происходят крайне редко, так что у ученых недостаточно данных о них, но высокочувствительные инфракрасные камеры «Джеймса Уэбба» помогли определить местоположение двух нейтронных звезд, породивших вспышку.

На изображении, полученном с помощью NIRCam (камеры ближнего инфракрасного диапазона),  видна килоновая GRB 230307A и ее родная галактика. Нейтронные звезды были выброшены из нее и преодолели расстояние около 120 тысяч световых лет (а это примерно диаметр Млечного Пути), прежде чем окончательно слиться через несколько сотен миллионов лет.

Прибор NIRSpec (ближний инфракрасный спектрограф) также проанализировал спектр килоновой и помог ученым доказать, что в результате слияний нейтронных звезд происходит синтез тяжелых элементов. В частности, был обнаружен отчетливый пик в области спектра, связанной с теллуром — элементом, который на Земле встречается реже, чем платина. Это наблюдение согласуется с моделями, предсказывавшими, что в результате слияний нейтронных звезд должно появляться большое количество теллура. По оценкам, его масса составила около 10–3 масс Солнца.

02. Галактика М83

M83, также известная как NGC 5236, изучалась вместе с другими пятью галактиками в рамках серии наблюдений под общим названием FEAST (Feedback in Emerging extrAgalactic Star clusTers). Цель наблюдений — изучить с помощью камер инфракрасного диапазона области активного звездообразования. Верхнее изображение сделано с помощью камеры среднего инфракрасного диапазона (MIRI), нижнее — с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam).

Хотя звезды почти не излучают в инфракрасном диапазоне, видимы свет значительно больше рассеивается пылью, чем инфракрасное излучение. Поэтому инфракрасные камеры позволяют изучать звезды в регионах, где находится большое количество пыли (а области звездообразования как раз из таких).

MIRI получила необычайно детальное изображение, на котором видны завитки газа, пыли и звезды. Ярко-синий цвет показывает распределение звезд в центральной части галактики. Ярко-желтые области, пронизывающие спиральные рукава, указывают на концентрацию активных областей звездообразования, где формируются новые звезды. Оранжево-красные области указывают на распределение полициклических ароматических углеводородов.

На изображении NIRCam яркие красно-розовые пятна соответствуют областям, богатым ионизированным водородом, что связано с присутствием недавно образовавшихся звезд. Градиентный синий цвет вокруг центральной области показывает распределение старых звезд. Компактные светло-голубые области внутри красного ионизированного газа, в основном сосредоточенные в спиральных рукавах, показывают распределение молодых звездных скоплений.

03. Крабовидная туманность

Новые открытия «Джеймса Уэбба»: килоновая, Крабовидная туманность, охота за коричневыми карликами

Находящаяся от нас на расстоянии 6500–7100 световых лет Крабовидная туманность (М1, NGC 1952) — остаток взрыва сверхновой, в центре которого находится пульсар, подпитывающий туманность своим излучением (это явление называется плерион). М1 уже попадала в поле зрения телескопа «Хаббл», но наблюдения в инфракрасном диапазоне принесли о ней новые данные.

Область внутри состоит из полупрозрачного вещества молочного цвета. Оно представляет собой синхротронное излучение, которое генерируется частицами, которые разгоняются до чрезвычайно высоких скоростей, вращаясь вокруг силовых линий магнитного поля.

В центре кольцеобразной структуры в середине туманности находится яркая белая точка: это и есть пульсар, быстро вращающаяся нейтронная звезда. От него исходят тонкие белые нити излучения. Извилистые пучки тесно сгруппированы вместе и следуют в разных направлениях, показывая структуру магнитного поля пульсара. Некоторые нити имеют более синий цвет — они содержат ионизированные атомы железа.

04. Кассиопея А

Новые открытия «Джеймса Уэбба»: килоновая, Крабовидная туманность, охота за коричневыми карликами

Кассиопея А — остаток сверхновой, расположенный на расстоянии около 11 тысяч световых лет от нас. Это один из самых ярких радиоисточников с частотой больше 1 гигагерца.

Наиболее заметные цвета на этом изображении — это сгустки ярко-оранжевого и светло-розового цветов, составляющие внутреннюю оболочку остатка сверхновой. Этот газ состоит из серы, кислорода, аргона и неона.

Окраины главной внутренней оболочки — это место, где выброшенное из взорвавшейся звезды вещество сталкивается с окружающей его околозвездной материей. Белый цвет — это синхротронное излучение.

05. IC 348

Новые открытия «Джеймса Уэбба»: килоновая, Крабовидная туманность, охота за коричневыми карликами

На этом изображении показана центральная часть звездного скопления IC 348 — галактики в созвездии Персея. Астрономы искали в ней коричневые карлики — объекты, слишком маленькие, чтобы быть звездами, но слишком большие, чем большинство планет. Ученые обнаружили три коричневых карлика, масса которых в восемь раз превышает массу Юпитера. Самый маленький из них весит всего в три-четыре раза больше Юпитера, что не согласуется с современными теориями звездообразования.

Тонкие «занавески», заполняющие изображение, — это межзвездное вещество, отражающее свет звезд скопления. Яркая звезда, ближайшая к центру кадра, на самом деле представляет собой пару звезд типа B в двойной системе, которые являются самыми массивными звездами в скоплении. Излучение от этих звезд создает большую петлю в правой части картинки.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь