Cassiopeia A

Cassiopeia A ( Cassiopeia A ) är en supernovarest i stjärnbilden Cassiopeia . Den ljusaste radiokällan på himlen vid frekvenser över 1 GHz utanför solsystemet och en av de första upptäckta diskreta radiokällorna.

En supernova bröt ut cirka 11 000 ljusår bort i vår galax . [2] [3] Det expanderande materialet av kvarlevan är för närvarande cirka 10 ljusår tvärs över från en jordobservatörs perspektiv.

Man tror att en supernovaexplosion kunde observeras från jorden för 300 år sedan, men det finns inga historiska referenser till "gäststjärnan" såväl som till supernovans stamfader, trots att Cassiopeia A ligger i cirkumpolär konstellation, som observeras på norra halvklotets mellersta breddgrader året runt. Det är möjligt att i det optiska området dämpades supernovastrålningen av interstellärt damm . Det finns en hypotes om att den engelske astronomen John Flamsteed såg en supernova och listade den i sin katalog som en stjärna av den 6:e magnituden 3 Cassiopeia den 16 augusti 1680. [4] Det antas att den exploderade stjärnan var ovanligt massiv och hade redan vid tiden för explosionen dumpat en betydande mängd av sitt material i yttre rymden. Materialet omslöt stjärnan och absorberade effektivt strålningen från stjärnans utbrott.

Enligt en annan hypotes från en nyligen genomförd tvärvetenskaplig studie var denna supernova en "middagsstjärna" som observerades 1630 och uppfattades som ett förebud om födelsen av kung Charles II av England . [5] Inga andra supernovor i Vintergatan har sedan dess observerats från jorden med blotta ögat.

Cassiopeia A betecknas 3C 461 i den tredje Cambridge-katalogen över radiokällor och G111.7-2.1 i den gröna katalogen över supernovarester .

1937 byggdes det första radioteleskopet med en parabolisk spegel av Grote Reber , en radioamatör från Whitton ( USA , Illinois ). Radioteleskopet var placerat på bakgården till Grouts föräldrars hus, hade en parabolisk form och en antenndiameter på cirka 9 meter. Med hjälp av instrumentet byggde Grout en radiohimmelkarta, som tydligt visar Vintergatans centrala regioner och de ljusa radiokällorna Cygnus A ( Cyg A ) och Cassiopeia A ( Cas A ). [6]

Cassiopeia A upptäcktes av de brittiska radioastronomerna Ryle och Smith 1948. [7] I det optiska området upptäcktes Cassiopeia A 1951 av Baade och Minkowski. [8] Enligt andra källor upptäcktes den 1950. [9]

Enligt rymdteleskopet Spitzer bildades en neutronstjärna som ett resultat av en supernovaexplosion [10] , möjligen av magnetarklassen [11] .

Strålningsljusstyrka

Strålningsflödestätheten är 2720 Jy vid en frekvens av 1 GHz 1980 [12] När supernovarester svalnar, minskar strålningsflödestätheten. Vid 1 GHz är denna nedgång cirka 0,97 ± 0,04 procent per år. [12] För närvarande, vid frekvenser under 1 GHz, är strålningen från Cassiopeia A mindre intensiv än den från Cygnus A -radiogalaxen .

Skalförlängning

Supernovaskalet hade en temperatur på cirka 30 miljoner grader Kelvin och expanderade med en hastighet av 4-6 tusen kilometer per sekund. [2]

Det antogs tidigare att supernovarester expanderade jämnt. Men observationer med Hubble-teleskopet visade att det finns strömmar med högre hastigheter på 5,5-14,5 km/s, där de högsta hastigheterna uppnås i två nästan motsatta jetstrålar. [2] Färgkodade fotografier av olika kemiska föreningar visar att liknande ämnen ofta förblir sida vid sida när supernovarester expanderar. [3]

Röntgenstrålar

År 1999 upptäckte Chandras rymdröntgenlaboratorium en "hetpunktskälla" nära mitten av nebulosan, som är en neutronstjärna som blivit över från en supernovaexplosion. [13]

Cas X-1 (eller Cas XR-1), en röntgenkälla i stjärnbilden Cassiopeia , upptäcktes inte under flygningen den 16 juni 1964 med den amerikanska Aerobee väderraketen , även om man trodde att det kunde finnas en sådan källa . [14] Den 1 oktober 1964 genomfördes en ny skanning av Cas A med en annan Aerobee-raket, men inget signifikant röntgenflöde från denna punkt hittades. [15] Den 25 april 1965 upptäckte en Aerobee-raket Cas XR-1, [16] koordinerar RA 23h 21m Dec + 58 ° 30′  [ 17] Cas X-1 är Cas A (Cassiopeia A), Typ II SNR med koordinater RA 23 h  18 m Dec +58° 30′ [18] Beteckningarna Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas X-1 används inte längre, röntgenkällan är Cassiopeia A ( supernovarest G111.7 -02.1), 2U 2321+58.

Reflekterat eko av en supernova

Det infraröda ekot från explosionen av Cassiopeia A observerades på närliggande gasmoln med hjälp av Spitzer Space Telescope . [19] Det inspelade spektrumet var bevis på att denna supernova var av typ IIb , dvs. explosionen inträffade som ett resultat av den inre kollapsen av en massiv stjärna , troligen en röd superjätte med en heliumkärna, som förlorade nästan hela sitt vätehölje. Detta var den första observationen av ett infrarött eko från en supernovaexplosion som i sig inte direkt observerades, vilket öppnade möjligheten att studera och rekonstruera astronomiska händelser från det förflutna. [tjugo]

Upptäckt av fosfor

Under 2013 lyckades astronomer detektera fosfor i Cassiopeia A, vilket bekräftar bildandet av detta element i supernovor med hjälp av nukleosyntes . Förhållandet mellan fosfor och järn i supernovaresterna kan vara upp till 100 gånger högre än genomsnittet i Vintergatan. [21]

Plats och observationsvillkor

Även om Cassiopeia A är tydligt synlig i radioområdet, är dess strålning relativt svag i det optiska området. Det kan ses på långexponerade fotografier eller med ett amatörteleskop från 234 mm med filter. [22]

Bilder

Gal. longitud 111.735° Gal.
latitud −2.130°
Avstånd 11 000 st. år

Se även

• Lista över supernovarester
• ljuseko
• Radioastronomins historia

Anteckningar

1. ↑ Scientists Hold Séance for Supernova (länk ej tillgänglig) . Hämtad 29 maj 2008. Arkiverad från originalet 28 januari 2020. (obestämd) 
2. ↑ 1 2 3 4 Fesen, Robert A.; Hammell, Molly C.; Morse, Jon & Chevalier, Roger A. (juli 2006), The Expansion Asymmetry and Age of the Cassiopeia A Supernova Remnant , The Astrophysical Journal vol. 645 (1): 283–292, doi : 10.1086/504254 , < http:/ /adsabs.harvard.edu/abs/2006ApJ...645..283F > Arkiverad 27 juni 2014 på Wayback Machine 
3. ↑ 1 2 Stover, Dawn (2006), Life In A Bubble, Popular Science Vol 269 (6) 
4. ↑ Hughes DW Såg Flamsteed supernovan Cassiopeia A? (engelska)  // Nature . - 1980. - Vol. 285 , nr. 5761 . - S. 132-133 . - doi : 10.1038/285132a0 .
5. ↑ Oullette, Jennifer Förkunnade Supernova födelsen av en kung? . Discovery.com. Hämtad 18 april 2011. Arkiverad från originalet 29 september 2012. (obestämd)
6. ↑ Kip Thorne . Svarta hål och tidens veck. - M . : Förlag för fysisk och matematisk litteratur, 2007. - S. 323-325. — 616 sid. — ISBN 9785-94052-144-4 .
7. ↑ Ryle, M.; Smith, FGEn ny intensiv källa för radiofrekvent strålning i konstellationen Cassiopeia  // Nature  : journal. - 1948. - 18 september ( vol. 162 , nr 4116 ). - s. 462-463 . - doi : 10.1038/162462a0 . — .
8. ↑ I.S. Sjklovskij. Stjärnor: deras födelse, liv och död. - 3:e uppl. - M . : Nauka, 1984. - S. 220,221. — 384 sid.
9. ↑ Fabian, AC Astronomy. A blast from the past  (engelska)  // Science. - 2008. - Vol. 320 , nr. 5880 . - P. 1167-1168 . - doi : 10.1126/science.1158538 . — PMID 18511676 .
10. ↑ Hur universum expanderade 2009 Sergey Popov, Maxim Borisov "Trinity option" nr 01 (45), 19 januari 2010 . Hämtad 2 december 2019. Arkiverad från originalet 27 april 2019. (obestämd)
11. ↑ Cassiopeia A har ingen brådska att dö . Hämtad 2 december 2019. Arkiverad från originalet 4 augusti 2019. (obestämd)
12. ↑ 1 2 Baars, JWM; Genzel, R.; Pauliny-Toth, IIK; Witzel, A. Det absoluta spektrumet av Cas A; En exakt flödestäthetsskala och en uppsättning sekundära kalibratorer  // Astronomy and Astrophysics  : journal  . - EDP Sciences , 1977. - Vol. 61 . — S. 99 . — .
13. ↑ Elshamouty, KG; Heinke, CO; Sivakoff, G.R.; Ho, WCG; Shternin, PS; Yakovlev, GD; Patnaude, DJ; David, L. Mäter avkylningen av neutronstjärnan i Cassiopeia A med alla Chandra X-Ray Observatory detektorer  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2013. - Vol. 777 , nr. 1 . — S. 22 . - doi : 10.1088/0004-637X/777/1/22 . — . - arXiv : 1306.3387 .
14. ↑ Bowyer S., Byram ET, Chubb TA, Friedman H. Observationsresultat av röntgenastronomi // Astronomical Observations from Space Vehicles, Proceedings from Symposium No. 23 Hålls i Liege, Belgien, 17 till 20 augusti 1964  (engelska) / Steinberg JL. - International Astronomical Union , 1965. - S. 227-239.
15. ↑ Fisher PC, Johnson HM, Jordan WC, Meyerott AJ, Acton LW Observationer av kosmiska röntgenstrålar  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1966. - Vol. 143 . - S. 203-217 . - doi : 10.1086/148491 . - .
16. ↑ Byram ET, Chubb TA, Friedman H. Kosmiska röntgenkällor, galaktiska och  extragalaktiska  // Vetenskap . - 1966. - April ( vol. 152 , nr 3718 ). - S. 66-71 . - doi : 10.1126/science.152.3718.66 . - . — PMID 17830233 .
17. ↑ Friedman H., Byram ET, Chubb TA Distribution och variation av kosmiska röntgenkällor  // Science  :  journal. - 1967. - April ( vol. 156 , nr 3773 ). - s. 374-378 . - doi : 10.1126/science.156.3773.374 . - . — PMID 17812381 .
18. ↑ Webber WR X-ray astronomy-1968 vintage // Proc Astron Soc Australia. - 1968. - December ( vol. 1 ). - S. 160-164 . - .
19. ↑ Krause, Oliver; Birkman; Usuda; Hattori; gå till; Rieke; Misselt. Cassiopeia A Supernova var av typ IIb  (engelska)  // Science . - 2008. - Vol. 320 , nr. 5880 . - P. 1195-1197 . - doi : 10.1126/science.1155788 . - . - arXiv : 0805.4557 . — PMID 18511684 .
20. ↑ Fabian, Andrew C. En explosion från det förflutna   // Vetenskap . - 2008. - Vol. 320 , nr. 5880 . - P. 1167-1168 . - doi : 10.1126/science.1158538 . — PMID 18511676 .
21. ↑ Koo, B.-C.; Lee, Y.-H.; Moon, D.-S.; Yoon, S.-C.; Raymond, JC Phosphorus in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A  (engelska)  // Science : journal. - 2013. - Vol. 342 , nr. 6164 . - P. 1346-1348 . - doi : 10.1126/science.1243823 . - . - arXiv : 1312.3807 . — PMID 24337291 .
22. ↑ Howard Banich. En visuell guide till Cassiopeia A Supernova Remnant. Sky & Telescope, december 2014.
23. ↑ Reber G. Cosmic Static . — Astrofys. J., november 1944. - T. 100 . - S. 279-287 .  (Tillgänglig: 14 juni 2011)
24. ↑ Kip Thorne . Svarta hål och tidens veck. - M . : Förlag för fysisk och matematisk litteratur, 2007. - S. 323-325. — 616 sid. — ISBN 9785-94052-144-4 .

Länkar

• Den yngsta neutronstjärnan visade sig vara superfluid Arkivkopia av den 7 februari 2011 på Wayback Machine

I databaser

• SIMBAD

Ordböcker och uppslagsverk	Britannica (online)