Supernova uit het jaar 185: een zeldzaam beeld van het geheel van dit supernova-overblijfsel

[univers]

Dark Energy Camera legt de gloeiende overblijfselen vast van de allereerste gedocumenteerde supernova


De gescheurde schaal van de allereerste geregistreerde supernova werd vastgelegd door de door het Amerikaanse ministerie van Energie vervaardigde donkere energiecamera, die is gemonteerd op de Víctor M. Blanco 4-meter telescoop van de National Science Foundation (NSF) op Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chili, een programma van NSF's NOIRLab. Een ring van gloeiend puin is het enige dat overblijft van een witte dwergster die meer dan 1800 jaar geleden explodeerde toen hij door Chinese astronomen werd geregistreerd als een 'gastster'. Deze speciale afbeelding, die maar liefst 45 boogminuten aan de hemel beslaat, geeft een zeldzaam beeld van het geheel van dit supernova-overblijfsel.
Credit: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NOIRLab van NSF), J. Miller (Gemini Observatory/NOIRLab van NSF), M. Zamani & D. de Martin (NOIRLab van NSF)

Rond de buitenranden van deze met sterren gevulde afbeelding zijn dunne ranken gedrapeerd die lijken weg te vliegen van een centraal punt, als de gescheurde resten van een gebarsten ballon. Men denkt dat deze wolkachtige kenmerken de gloeiende overblijfselen zijn van een supernova waarvan Chinese astronomen in het jaar 185 na Christus getuige waren. Toen deze verscheen, werd deze verbijsterende toevoeging aan de nachtelijke hemel door oude astronomen een 'gastster' genoemd. Het bleef ongeveer acht maanden zichtbaar voor het blote oog voordat het uit het zicht verdween.

Deze historische supernova, die astronomen nu SN 185 noemen, vond plaats op meer dan 8000 lichtjaar afstand in de richting van Alpha Centauri, tussen de sterrenbeelden Circinus en Centaurus. De resulterende structuur, RCW 86 - zoals afgebeeld door de Dark Energy Camera ( DECam ) gemonteerd op de Víctor M. Blanco 4-meter telescoop op Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chili, een programma van NSF's NOIRLab - helpt licht te werpen op hoe de overblijfselen van de supernova ontwikkelden zich in de afgelopen 1800 jaar. DECam's verbazingwekkende brede visie stelde astronomen in staat om dit zeldzame beeld te creëren van het hele supernova-overblijfsel zoals het vandaag wordt gezien.

Hoewel de link tussen RCW 86 en SN 185 nu goed ingeburgerd is, was dat niet altijd het geval. Decennia lang dachten astronomen dat het ongeveer 10.000 jaar zou duren voordat een traditionele kern-instorting supernova - een waarin een massieve ster materiaal van zichzelf wegblaast door te exploderen - de structuur zou vormen zoals we die vandaag zien. Dit zou de structuur veel ouder maken dan de supernova die in het jaar 185 werd waargenomen.

Deze voorlopige schatting kwam grotendeels voort uit metingen van de grootte van het supernova-overblijfsel. Maar uit een onderzoek uit 2006 bleek dat de grote omvang in plaats daarvan te wijten was aan een extreem hoge uitzettingssnelheid. De nieuwe schatting komt veel meer overeen met een relatief jeugdige leeftijd van ongeveer 2000 jaar, wat de link tussen RCW 86 en de eeuwen geleden waargenomen gastster versterkte.

Hoewel een nauwkeurigere schatting van de leeftijd astronomen een stap dichter bij het begrijpen van dit unieke stellaire kenmerk bracht, bleef er nog één mysterie over. Hoe breidde RCW 86 zich zo snel uit? Het antwoord werd ontdekt toen röntgengegevens van de regio grote hoeveelheden ijzer aan het licht brachten, een veelbetekenend teken van een ander soort explosie: een Type Ia supernova . Dit type ontploffing vindt plaats in een dubbelstersysteem wanneer een dichte witte dwerg (de overblijfselen aan het einde van zijn levensduur van een ster zoals onze zon) materiaal overhevelt van zijn begeleidende ster naar het punt van ontploffing. Deze supernova's zijn de helderste van allemaal en ongetwijfeld zou SN 185 waarnemers onder de indruk hebben gebracht terwijl het helder aan de nachtelijke hemel scheen.

Astronomen hebben nu een vollediger beeld van hoe RCW 86 is ontstaan. Terwijl de witte dwerg van het binaire systeem het materiaal van zijn begeleidende ster opslokte, duwden zijn hoge snelheidswinden het omringende gas en stof naar buiten, waardoor de holte ontstond die we vandaag waarnemen. Toen de witte dwerg geen massa meer kon verdragen die van de begeleidende ster op hem viel, explodeerde hij in een gewelddadige uitbarsting. De eerder gevormde holte bood voldoende ruimte voor de hogesnelheidsrestanten van sterren om zeer snel uit te zetten en de monumentale kenmerken te creëren die we vandaag zien.

Dit nieuwe beeld van RCW 86 geeft astronomen een nog dieper inzicht in de fysica van deze verbijsterende structuur en zijn vorming.

De afbeelding is verkregen door het Communication, Education & Engagement-team van NOIRLAb als onderdeel van het NOIRLAb Legacy Imaging Program .



https://noirlab.edu/public/news/noirlab2307/