Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 27.04.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Измерена скорость распространения ударной волны от взрыва сверхновой W44

Измерена скорость распространения ударной волны от взрыва сверхновой W44
shortstoryf

Исследовательская группа из университета Кэйо в Токио, Япония, далеко продвинулась в проблеме измерения скорости расширения ударной волны от взрыва сверхновой W44. Ее остатки находятся в созвездии Орла, приблизительно в 10000 световых годах от Солнца.

Наблюдения велись за высокоплотным и высокотемпературным молекулярным газом в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн. Анализ показал, что скорость расширения взрывной волны объекта W44 составляет 12.9±0.2 км/с. Кроме того, выяснилось, что взрыв сверхновой выпустил в межзвездную среду кинетическую энергию приблизительно в 2*1050 эрг (эрг — единица работы сил и энергии в системе СГС, 1 эрг = 1*E−7 (Дж)). Для сравнения, энергия, испускаемая от Солнца, составляет приблизительно 3.6*1033 эрг/с. Так же было обнаружено присутствие другого молекулярного газа, движущегося со скоростью свыше 100 км/с. Происхождения такого сверхскоростного молекулярного газа в настоящее время остается неясным.

Изначально, звезда W44 имела массу, равную восьми Солнцам, легко представить насколько мощным был ее взрыв, когда она стала сверхновой. После взрыва образуется ударная взрывная волна, которая расширяется и сильно изменяет состав и физическое состояние межзвездной среды. Бывает, что ударные волны от многих сверхновых объединяются, такие явления часто называют «галактическими ветрами». Чаще всего они возникает в галактиках с активными процессами звездообразования.

Становится ясно, что взрывы сверхновых имеют огромное влияние на межзвездное пространство. Однако, до сих пор не проводилось никаких исследований в области движения, скорости расширения и оценки кинетической энергии после взрывов сверхновых. Это связано в первую очередь с тем, что необходимо наблюдать за довольно широкой областью космического пространства. Даже с существующим оборудованием, изучения скорости расширения взрывной волны требует довольно долгого времени наблюдения. Поэтому, до сих пор наблюдения за процессами, протекающими в межзвездном газе под действием взрывной волны, были ограничены узкой областью космического пространства.

Группа из университета Кэйо начала свои наблюдения, главным образом, с радиотелескопов в конце 90-х годов прошлого века. Целью тех наблюдений было изучение взаимодействия остатков сверхновой W44 и соседнего гигантского молекулярного облака. Границы сверхновой варьируются в пределах от 6500 до 25000 световых лет, а масса молекулярного облака равна 300000 массам нашего Солнца. С начала исследований были обнаружены молекулярные спектральные линии с широким разбросом скоростей в различных районах облака. Они были интерпретированы как результат ускорения газа в результате ударной волны от сверхновой. В качестве приборов использовались 45-метровый телескоп в Nobeyama Radio Observatory (NRO), принадлежащей Национальной Астрономической Обсерватории Японии (NAOJ), а так же 10-метровый телескоп ASTE (Atacama Submillimeter Telescope Experiment) с целью получения высокочетких изображений почти всего видимого поля сверхновой и ее молекулярного облака.

Было выявлено, что высокоскоростные спектральные линии были обнаружены во всех областях, в которых произошло наложение вещества сверхновой на газ молекулярного облака. Были вычислены средние скорости точек этих спектральных линий и исследовано их пространственное распределение, в последствии ученые получили градиент скорости во всех исследуемых точках от центра до края области W44. Полученные результаты явно указывают на то, что эти области были подвержены воздействию ударной волны от сверхновой. Используя модель расширения эллипсоида вращения (сфероида) была определена скорость расширения этой области, равная 12.9±0.2 км/с, а масса газа, приведенного в возбуждения взрывной волной, согласно спектральной интенсивности, равняется 1.2±0.6 масс Солнца. Благодаря этим данным удалось оценить кинетическую энергию, которая достигла молекулярного облака. Она равна 2*1050 эрг, что составляет приблизительно 10-30 процентов от полной энергии взрыва.

Кроме того, как уже говорилось, было выявлено присутствие высокоскоростного молекулярного газа. Он фиксируется прежде всего в областях с повышенной радиацией и высокочастотными линиями эмиссии водорода, что говорит о наличии последующих локальных ударных волн. В дальнейшем исследователи попытаются раскрыть природу этого высокоскоростного компонента. Кроме того, они будут изучать больше объектов, подобных W44 с целью уточнения теоретических моделей формирования ударных волн от сверхновых звезд.

  • Молекулярное облако

    Иллюстрация распространения ударных волн в молекулярном облаке. Источник: Keio University

  • Радиоволновое изображение

    Радиоволновое изображение в направлении на сверхновую W44. а) Распределение линий интенсивности молекулярного спектра гидрокарбонатов при перемещении с 1 на 0 линию вращательного квантового числа j, b) распределение линий интенсивности молекулярного спектра окиси углерода при переходе j=3-2, c) распределение линий интенсивности молекулярного спектра окиси углерода при переходе j=1-0, d) карта интенсивности радио излучения на частоте 1.4 ГГц. Красным крестом на изображениях показано направление на сверхновую W44. Источник: Keio University

  • Связь между расстоянием и угловой скоростью

    Связь между расстоянием от центра сверхновой и угловой скоростью молекул, измеренной по доплеровскому смещению спектральных линий. Слева спектральная линия гидрокарбонатов при j=1-0, справа спектральная линия окиси углерода при j=1-0. Источник: Keio University

  • Диаграммы

    a) Пространственная структура, b) диаграмма положение-скорость, c) эмиссия спектральных линий окиси углерода j=3-2 области со сверх скоростными молекулами. Источник: Keio University

 По информации Keio University.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google