G21.5-0.9: supernovos kosminis burbulas

Paveikslėlis mielas, tačiau šį puikų kosminį burbulą sukūrė sunkiai įsivaizduojama jėga – kai apie 20 kartų masyvesnės už Saulę žvaigždės išoriniai sluoksniai buvo ištaškyti į šalis per įspūdingą supernovos sprogimą. O kada besiplečiančių nuolaužų debesis ėmė skverbtis į aplinkinę tarpžvaigždinę medžiagą, smūgio bangos įkaitino dujas ir sukėlė supernovos liekanos rentgeno švytėjimą. Iš tikrųjų, gali būti, kad visi supernovų sprogimai sukuria panašius burbulus, šviesesnius ar tamsesnius. Žymima G21.5-0.9, ši supernovos liekana yra palyginti blausi. Tokiam dirbtinių spalvų vaizdui prireikė apie 150 valandų išlaikymo rentgeno spindulių nuotraukos iš orbita aplink Žemę skriejančios Čandros observatorijos (Chandra Observatory). G21.5-0.9 nutolusi maždaug 20 tūkstančių šviesmečių Skydo žvaigždyne ir ištįsusi per 30 šviesmečių. Pagal liekanos dydį astronomai apskaičiavo, kad šviesa iš tikrojo žvaigždės sprogimo pirmąkart pasiekė Žemę prieš kelis tūkstančius metų.

Ar juodosios bedugnės gali gimti tamsoje?

Manoma, kad juodoji bedugnė atsiranda po įspūdingo supernovos sprogimo susitraukus milžiniškos žvaigždės branduoliui. Tokiu ypatingai didelės energijos susitraukimu dažniausiai paaiškinami ir paslaptingi kosminių gama spindulių pliūpsniai . Tačiau tyrinėtojai dabar spėja, kad Paukščių Tako žymiausia juodoji bedugnė – Gulbės X1 (Cyg X1) – radosi masyviai žvaigždei susitraukus, tačiau be jokio supernovos sprogimo. Įrodymai pateikti šioje sudėtinėje spalvotoje nuotraukoje. Joje – puošniojo Gulbės žvaigždyno dalis , Cyg X1 ir masyvių žvaigždžių (geltoni skrituliukai) spiečius – Gulbės OB3 (Cyg OB3). Rodyklėmis palyginama Cyg X1 kryptis bei greitis ir Cyg OB3 masyviųjų žvaigždžių vidutinė kryptis bei greitis. Krypties bei greičio sutapimas rodo, kad Cyg X1 pirmtakė žvaigždė taip pat buvo spiečiaus narys ir jos judėjimo kelio visai nepaveikė tai, kad ji tapo juodąja bedugne. Bet jei Cyg X1 būtų gimusi po supernovos sprogimo, ji tikėtina būtų patyrusi stiprų smūgį, kuris būtų pakeitęs jos kryptį. Jei nebuvo supernovos, ar galėjo Cyg X1 juodosios bedugnės susidarymą lydėti tamsiųjų gama spindulių pliūpsnis Paukščių Take?

Krabo pulsaras

Krabo pulsaras – miesto dydžio, stipraus magnetinio lauko neutroninė žvaigždė , apsisuka aplink savo ašį 30 kartų per sekundę. Jis matomas žymaus Krabo ūko vidury, centre šios sudėtinės nuotraukos. Įspūdingoje nuotraukoje suderinti optinis vaizdas (raudonas) iš Hablo kosminio teleskopo (Hubble Space Telescope) ir rentgeno spindulių vaizdas (žydras) iš Čandros (Chandra) observatorijos, taip pat naudotas ir Krabo pulsaro video juostose. Tarsi kosminis generatorius, pulsaras tiekia energiją rentgeno ir regimuosius spindulius išspinduliuojančiam ūkui, pagreitindamas įkrautas daleles ir sukeldamas paslaptingas, švytinčias rentgeno spindulių čiurkšles. Žiedinės struktūros yra rentgeno spindulius skleidžiančios sritys, jose didelės energijos dalelės atsitrenkia į ūko medžiagą. Pačiame centre esantis žiedas yra maždaug šviesmečio skersmens. Didesnės masės negu Saulė, atomo branduolio tankumo besisukantis pulsaras atsiranda susitraukus milžiniškos susprogusios žvaigždės branduoliui. O ūkas – besiplečiantys žvaigždės išorinių sluoksnių likučiai. Šios supernovos sprogimą žmonės stebėjo 1054 m..

Supernovos liekana Simeis 147

Šioje detalioje nuotraukoje lengva pasiklysti sekant sudėtingais gijų rezginiais – tai blyški supernovos liekana Simeis 147. Matoma Tauro žvaigždyne, ji išplitusi danguje per beveik 3 laipsnius (6 Mėnulio pilnatis), tai atitinka 150 šviesmečių plotį, turint omenyje, kad žvaigždės sprogimo metu išmestos medžiagos debesis nutolęs nuo mūsų 3000 šviesmečių. Spalvotos sudėtinės nuotraukos ekspozicija truko 8 valandas su H-alfa filtru. Filtras praleidžiančia šviesą tik iš rekombinuojančių vandenilio atomų, žyminčių sukrėstas, švytinčių dujų sritis besiplečiančiame ūke. Supernovos liekanai Simeis 147 yra apie 100 tūkstančių metų – vadinasi, milžiniško žvaigždės sprogimo šviesa Žemę pirmą kartą pasiekė prieš 100 tūkstančių metų – tačiau ši liekana, kuri nuolat plečiasi, yra ne vienintelis padarinys. Kosminė katastrofa paliko ir greitai besisukančią neutroninę žvaigždę arba pulsarą – visa kas liko iš tikrosios žvaigždės branduolio.

Milžiniškas magnetaro žybsnis

Ar ryškiausias iš iki šiol stebėtų galaktinių žybsnių padėtų rasti trūkstamą grandį tarp dviejų kosminių sprogimų tipų? Praeitą gruodį tanki gama spindulių skraistė, vos kelis kartus didesnė už Žemę, perskrodė mūsų Saulės sistemą, permerkdama dirbtinius palydovus ir pastebimai atsispindėdama nuo Mėnulio. Šią didžiausią iš iki šiol įrašytų sprogimo bangų sukėlė šalia mūsų Galaktikos centro esantis magnetaras – didžiulis magnetas – žymimas kaip švelniųjų gama spindulių kartotojas SGR 1806-20 (Soft Gamma Repeater, SGR). Milžiniško sprogimo pradinis ryškumas ir staigumas leidžia jį sugretinti su kita didžiųjų sprogimų rūšimi, stebima iš daug didesnio atstumo – su trumpais gama žybsniais GRB (Gamma-ray burst, GRB). Daugelis mokslininkų mano, kad staigūs gama žybsniai GRB yra visiškai skirtingos prigimties, negu jų ilgieji „pusbroliai“, gama spindulių pliūpsniai, siejami su tolimomis supernovomis . Šie piešiniai iliustruoja nuslūgstantį švelniųjų gama spindulių kartotojo SGR sprogimą. Matyti greita spindulių banga, judanti tolyn nuo viduryje esančio magnetaro. Vėliau tikimasi geriau ištirti galimą ryšį tarp švelniųjų gama spindulių kartotojų SGR ir gama žybsnių GRB, nes vis daugiau panašių įvykių užrašo aplink Žemę skriejantis Svifto (Swift) palydovas.