Nasin rentgenski observatorij Chandra je po več kot dveh desetletjih opazovanj omogočil edinstven vpogled v razvoj Keplerjevega ostanka supernove. Nov videoposnetek, sestavljen iz podatkov, zbranih v obdobju 25 let, prikazuje, kako se razbitine ene najbolj znanih zvezdnih eksplozij v naši galaksiji spreminjajo skozi čas.
Keplerjev ostanek supernove nosi ime po nemškem astronomu Johannesu Keplerju, ki je eksplozijo prvič opazil leta 1604. Današnje razumevanje kaže, da je šlo za eksplozijo bele pritlikavke, ki je dosegla kritično maso bodisi zaradi črpanja snovi iz spremljevalne zvezde bodisi zaradi združitve z drugo belo pritlikavko. Takšni dogodki sodijo med supernove tipa Ia, ki imajo v astronomiji posebno vlogo, saj jih znanstveniki uporabljajo kot referenco pri merjenju širjenja vesolja.
Ostanki supernov so običajno močni viri rentgenskega sevanja, saj se izmeteni material ob eksploziji segreje na milijone stopinj. Keplerjev ostanek se nahaja približno 17.000 svetlobnih let od Zemlje, kar Chandri omogoča izjemno podrobno spremljanje strukture razbitin in njihovega gibanja.
Najnovejši videoposnetek združuje rentgenske posnetke iz let 2000, 2004, 2006, 2014 in 2025. Na rentgenskem centru Chandra poudarjajo, da gre za najdaljši časovni prikaz, ki ga je observatorij doslej objavil. Zaradi svoje dolgoživosti in izjemne ločljivosti lahko Chandra razkrije spremembe, ki jih drugi teleskopi ne zaznajo.
„Zaplet Keplerjeve zgodbe se šele začenja odvijati,“ je ob predstavitvi posnetkov povedala Jessye Gassel, podiplomska študentka z Univerze George Mason, ki je vodila raziskavo. „Izjemno je, da lahko v realnem času opazujemo, kako ostanki razbite zvezde trčijo v material, ki je bil v vesolje izbruhan že prej,“ je dodala. Rezultate in videoposnetek je predstavila na 247. srečanju Ameriškega astronomskega društva v Phoenixu.
Razlike v hitrosti razkrivajo okolje eksplozije
Analiza zaporednih posnetkov je pokazala velike razlike v hitrosti gibanja posameznih delov ostanka. Najhitrejši deli se pomikajo s hitrostjo približno 22.3 milijona kilometrov na uro, kar je okoli 2 odstotka svetlobne hitrosti, in se gibljejo proti spodnjemu delu slike. Najpočasnejši deli na drugi strani dosegajo približno 6.6 milijona kilometrov na uro, kar ustreza okoli 0.5 odstotka svetlobne hitrosti.
Raziskovalci pojasnjujejo, da te razlike niso naključne. Po njihovih navedbah se ostanek proti zgornjemu delu slike širi v gostejši medzvezdni plin, kar ga upočasnjuje, medtem ko se proti spodnjemu delu prebija skozi redkejše okolje. Takšne meritve znanstvenikom omogočajo natančnejše razumevanje okolja, v katerem je zvezda eksplodirala.
Ključ do razumevanja kozmične zgodovine
Pomemben del raziskave je bil tudi podroben pregled udarnega vala, ki predstavlja vodilni rob eksplozije in prvi pride v stik z okoliško snovjo. Z merjenjem njegove širine in hitrosti lahko astronomi sklepajo tako o energiji same eksplozije kot o lastnostih prostora, v katerega se ostanek širi.
„Eksplozije supernov in elementi, ki jih raznašajo po vesolju, so temelj za nastanek novih zvezd in planetov,“ je poudaril Brian Williams iz Nasinega centra za vesoljske polete Goddard in glavni raziskovalec novih Chandrinih opazovanj Keplerjevega ostanka. Po njegovih besedah je razumevanje teh procesov ključno za razumevanje širše kozmične zgodovine.
Na rentgenskem centru Chandra dodajajo, da bo nadaljnje spremljanje Keplerjevega ostanka v prihodnjih letih še dodatno razkrilo, kako se takšni ostanki razvijajo in kako vplivajo na okolje v galaksiji.
