Udseendet af denne "nye stjerne" bedøvede dem, der mente, at himlen var konstant og uforanderlig. Supernova konkurrerede på sit lyseste med Venus, inden hun et år senere falmede fra syne.
Når en stjerne eksploderer som en supernova, skinner den lyst i et par uger eller måneder, før den falmer væk. Alligevel lyser materialet, der sprænges udad fra eksplosionen, stadig hundreder eller tusinder af år senere, og danner en malerisk supernova-rest. Hvilke kræfter så langvarig glans?
I tilfælde af Tychos supernova-rest har astronomer opdaget, at en omvendt chokbølge, der kører indad på Mach 1000 (1000 gange lydens hastighed), varmer resten og får den til at udsende røntgenlys.
Se fuld størrelse | Et fotografi af Tycho supernova-rest, taget af Chandra røntgenobservatorium. Lavenergi-røntgenstråler (rødt) på billedet viser ekspanderende affald fra supernova-eksplosionen og højenergi-røntgenstråler (blå) viser eksplosionsbølgen, en skal af ekstremt energiske elektroner. X-ray: NASA / CXC / Rutgers / K. Eriksen et al .; Optisk (stjernehøj baggrund): DSS
”Vi ville ikke være i stand til at studere gamle supernovarester uden et omvendt chok for at tænde dem,” siger Hiroya Yamaguchi, der udførte denne forskning i Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Tychos supernova blev vidne til af astronomen Tycho Brahe i 1572. Udseendet af denne "nye stjerne" bedøvede dem, der troede, at himlen var konstant og uforanderlig. Supernova konkurrerede på sit lyseste med Venus, inden hun et år senere falmede fra syne.
Moderne astronomer ved, at begivenheden Tycho og andre observerede var en type Ia-supernova, forårsaget af eksplosionen af en hvid dværgstjerne. Eksplosionen sprøjte elementer som silicium og jern ud i rummet med en hastighed på mere end 11 millioner miles i timen (5.000 km / s).
Når den ejecta rammede ind i omgivende interstellar gas, skabte det en chokbølge - svarende til en kosmisk "sonisk boom." Denne chokbølge fortsætter med at bevæge sig udad i dag på omkring Mach 300. Samspillet skabte også et voldsomt "tilbagesvul" - en omvendt chokbølge, der hastigheder indad ved Mach 1000.
"Det er som bølgen med bremselys, der marsjerer en trafiklinje efter en fender-bender på en travl motorvej," forklarer CfA-medforfatter Randall Smith.
Den omvendte chokbølge opvarmer gasser inde i supernova-resten og får dem til at fluorescere. Processen ligner det, der tænder lysstofrør i husholdningen, bortset fra at supernova-resterne lyser i røntgenstråler snarere end synligt lys. Den omvendte chokbølge er det, der giver os mulighed for at se supernovarester og studere dem hundreder af år efter, at supernovaen fandt sted.
”Takket være det omvendte chok fortsætter Tychos supernova med at give,” siger Smith.
Holdet studerede røntgenspektret af Tychos supernova-rest med Suzaku-rumfartøjet. De fandt, at elektroner, der krydser den omvendte chokbølge, hurtigt opvarmes af en stadig usikker proces. Deres observationer repræsenterer det første klare bevis for en så effektiv, "kollisionsfri" elektronopvarmning ved det modsatte chok af Tychos supernova-rest.
Holdet planlægger at lede efter bevis for lignende omvendte chokbølger i andre unge supernova-rester.
Disse resultater er blevet accepteret til offentliggørelse i The Astrophysical Journal.
Via Harvard-Smithsonian CfA