James Webb obserwuje szczątki rozerwanej gwiazdy. Fascynująca pozostałość po supernowej

Trzysta czterdzieści lat temu w gwiazdozbiorze Kasjopei doszło do potężnej eksplozji supernowej. Była to jak dotąd ostatnia eksplozja masywnej gwiazdy w naszej galaktyce. Pozostałość po niej jest od tego czasu najsilniejszym źródłem promieniowania radiowego na naszym niebie, ustępując pod tym względem jedynie Słońcu. Teraz uważnie owej pozostałości przyjrzał się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
James Webb obserwuje szczątki rozerwanej gwiazdy. Fascynująca pozostałość po supernowej

Najnowszy flagowy teleskop kosmiczny skierował swoje mierzące 6,5 metra średnicy zwierciadło w kierunku rozszerzającej się bezustannie chmury odłamków po supernowej. Dzięki możliwości obserwowania przestrzeni kosmicznej w zakresie podczerwieni James Webb jak żaden teleskop wcześniej jest w stanie wyłuskać nawet najmniejsze szczegóły tego, co pozostało po eksplozji.

Kasjopea A na przestrzeni dekad była obserwowana przez wszystkie ważniejsze obserwatoria naziemne jak i kosmiczne. Dzięki temu badacze starający się obserwować skutki supernowej mają do dyspozycji obrazy tego obiektu wykonane w całym pasmie elektromagnetycznym.

Naukowcy z zespołu Jamesa Webba opublikowali właśnie nowe, niezwykle szczegółowe zdjęcie miejsca eksplozji. Warto tutaj zaznaczyć, że zdjęcie jest efektem przetworzenia promieniowania podczerwonego (niewidocznego dla ludzkiego oka) na promieniowanie widzialne o różnych barwach. Na własne oczy zatem takiego obrazu byśmy nie byli w stanie zobaczyć, co wynika jedynie z ograniczeń ludzkiego aparatu wzroku.

Przyjrzyjmy się jednak strukturze samej pozostałości po supernowej. Za widoczne w górnej i lewej części struktury zabarwione na czerwono i pomarańczowo odpowiada podgrzany pył. To właśnie w tym rejonie materia wyrzucona w eksplozji 340 lat temu uderza z prędkością 10 000 km/s w chłodny pył i gaz tworzący ośrodek międzygwiezdny.

Wewnątrz tej zewnętrznej otoczki widoczne są jasnoróżowe skupiska i zagęszczenia szczątków gwiazdy. Kolorem tym oznaczono ciężkie pierwiastki takie jak tlen, argon, czy neon. Tutaj warto podkreślić, że dla astronomów określenie ciężkie pierwiastki obejmuje wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru i helu.

Po co naukowcy wciąż obserwują pozostałość po supernowej Kasjopea A?

Obserwując wszechświat, niezależnie w którym kierunku, wszędzie dostrzeżemy olbrzymie ilości pyłu międzygwiezdnego. Naukowcy jak na razie nie są w stanie wyjaśnić pochodzenia tego pyłu. Jego olbrzymie ilości astronomowie obserwują nawet w bardzo młodych galaktykach, które istniały na początku istnienia wszechświata. Jednym z głównych podejrzanych o zasilanie przestrzeni kosmicznej w pył są właśnie eksplozje supernowe, które rozsiewają ciężkie pierwiastki w swoim otoczeniu. Nie zmienia to jednak faktu, że według badaczy w młodych galaktykach wciąż jest za dużo gazu jak na to, co mogły tam dostarczyć supernowe. Obserwując pozostałość po stosunkowo świeżej (zaledwie 340 lat) i stosunkowo bliskiej (11 000 lat świetlnych od Ziemi) supernowej za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który idealnie nadaje się do śledzenia pyłu, astronomowie chcą uważnie przeanalizować ilość powstającego tam pyłu. Na przestrzeni trzech ostatnich wieków szczątki gwiazdy utworzyły widoczną na zdjęciu chmurę odłamków o średnicy 10 lat świetlnych.

Choć eksplozje supernowe oznaczają śmierć gwiazdy, a zapewne także planet krążących wokół niej, to jednocześnie należy pamiętać, że mogą być one także źródłem życia. Z jednej strony, fala uderzeniowa po eksplozji jest w stanie uderzyć w obłok zimnego pyłu i sprowokować zapadanie się jego fragmentów pod wpływem grawitacji, co może z kolei prowadzić do powstawania nowych gwiazd (tak właśnie mogło powstać Słońce i jego układ planetarny). Z drugiej zaś strony, to we wnętrzu masywnych gwiazd powstały wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru, helu i litu. Bez masywnych gwiazd nie byłoby ani tlenu, ani wapnia, ani żelaza, ani innych pierwiastków, z których zbudowane są planety skaliste, a nawet ludzie żyjący na powierzchni Ziemi. Wszystkie te pierwiastki powstają w gwiazdach, a następnie w dniu ich śmierci rozsiewane są po przestrzeni międzygwiezdnej, gdzie stanowią już surowiec do powstawania kolejnych pokoleń gwiazd oraz otaczających ich dysków protoplanetarnych, planet, księżyców i planetoid. Z tego chociażby powodu, życie, ewolucja i śmierć gwiazd jest jednym z najbardziej fascynujących działów astronomii. Jakby nie patrzeć to one odpowiadają za wszystko, co nas otacza i… za nas samych.