Cấu trúc nhỏ, hình lưỡi liềm có thể nhìn thấy rõ ràng.

NASA‘S Kính viễn vọng Không gian James Webb Các chi tiết mới về Siêu tân tinh 1987A đã được tiết lộ bằng thiết bị NIRCam (Camera cận hồng ngoại). Các cấu trúc, một số trong đó chỉ có thể nhìn thấy được ở bước sóng hồng ngoại, cung cấp manh mối về sự tiến hóa của siêu tân tinh theo thời gian.

Webb NIRCam (Camera cận hồng ngoại) đã chụp được hình ảnh chi tiết này của SN 1987A (Siêu tân tinh 1987A), được chú thích để làm nổi bật các cấu trúc quan trọng. Ở trung tâm, vật chất thoát ra từ siêu tân tinh tạo thành một lỗ khóa. Bên trái và bên phải của anh ấy là những hình lưỡi liềm mờ nhạt, được Webb phát hiện gần đây. Phía sau chúng là một vòng xích đạo, được tạo thành từ vật chất thoát ra hàng chục nghìn năm trước khi siêu tân tinh phát nổ, chứa đựng những điểm nóng sáng. Bên ngoài đó là sự phát xạ khuếch tán và hai vòng ngoài mờ nhạt. Trong hình ảnh này, màu xanh lam tượng trưng cho ánh sáng ở 1,5 micron (F150W), màu lục lam ở 1,64 và 2,0 micron (F164N, F200W), màu vàng ở 3,23 micron (F323N), màu cam ở 4,05 micron (F405N) và màu đỏ ở 4,44 micron (F444W) .
Tín dụng hình ảnh: NASA, ESA, CSA, Mikako Matsuura (Đại học Cardiff), Richard Arndt (NASA-GSFC, UMBC), Claes Franson (Đại học Stockholm), Josephine Larsson (KTH), Alisa Pagan (STScI)

Kính viễn vọng Không gian Webb tiết lộ cấu trúc mới bên trong siêu tân tinh nổi tiếng

Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA đã bắt đầu nghiên cứu một trong những siêu tân tinh nổi tiếng nhất, SN 1987A (Siêu tân tinh 1987A). SN 1987A nằm cách Đám mây Magellan Lớn 168.000 năm ánh sáng và là mục tiêu quan sát cường độ cao ở các bước sóng từ tia gamma đến sóng vô tuyến trong gần 40 năm, kể từ khi được phát hiện vào tháng 2 năm 1987. Camera hồng ngoại) cung cấp thông tin quan trọng bằng chứng cho sự hiểu biết của chúng ta về cách hành tinh phát triển siêu tân tinh theo thời gian để hình thành tàn dư của nó.

Các tính năng giám sát chính

Hình ảnh này cho thấy một cấu trúc giống như lỗ khóa ở trung tâm. Trung tâm này chứa đầy khí và bụi từ vụ nổ siêu tân tinh. Lớp bụi dày đặc đến mức ngay cả ánh sáng cận hồng ngoại mà Webb phát hiện cũng không thể xuyên qua được, tạo thành “lỗ” tối trên lỗ khóa.

Dòng thời gian này của các bức ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian HubbleCamera hành tinh trường rộng 2 và Camera khảo sát nâng cao cho thấy những thay đổi trong vòng vật chất xung quanh một vụ nổ sao có tên là Siêu tân tinh 1987A. Màn trình diễn ánh sáng đáng kinh ngạc này là sự va chạm của các mảnh vỡ với vòng khí xung quanh nơi xảy ra vụ nổ được nhìn thấy từ ngày 24 tháng 9 năm 1994 đến ngày 28 tháng 11 năm 2003. Nguồn hình ảnh: NASA và L. Barranger (STScI); Hình ảnh: NASA, b. Challis, R. Kirchner (Harvard Smithsonian Cfa), B Sugarman (STScI)

Một chiếc nhẫn nhiệt đới lấp lánh bao quanh lỗ khóa bên trong, tạo thành một dải quanh eo nối hai cánh tay mờ nhạt của chiếc nhẫn đồng hồ cát bên ngoài. Vòng xích đạo, được hình thành từ vật chất thoát ra hàng chục nghìn năm trước khi siêu tân tinh phát nổ, chứa các điểm nóng sáng xuất hiện khi sóng xung kích siêu tân tinh chạm vào vòng xích đạo (xem video ở trên). Bây giờ thậm chí còn có những điểm ở bên ngoài vòng, với sự phát xạ khuếch tán bao quanh chúng. Đây là những vị trí xảy ra các cú sốc siêu tân tinh tấn công nhiều vật chất bên ngoài hơn.

Những hiểu biết so sánh và những khám phá mới

Mặc dù các cấu trúc này đã được quan sát ở các mức độ khác nhau bởi kính viễn vọng không gian Hubble và Spitzer của NASA cũng như Đài quan sát tia X Chandra, độ nhạy và độ phân giải không gian vô song của Webb đã tiết lộ một đặc điểm mới ở tàn dư siêu tân tinh – các cấu trúc nhỏ, giống hình lưỡi liềm. Những hình lưỡi liềm này được cho là một phần của lớp khí bên ngoài thoát ra từ vụ nổ siêu tân tinh. Độ sáng của chúng có thể là dấu hiệu của độ sáng ở các chi, một hiện tượng quang học bắt nguồn từ việc nhìn thấy vật chất giãn nở theo ba chiều. Nói cách khác, góc nhìn của chúng ta khiến cho có vẻ như có nhiều vật chất ở hai hình lưỡi liềm này hơn mức thực tế có thể có.

Các nhà thiên văn học đã kết hợp các quan sát từ ba đài quan sát khác nhau (Mảng milimét/dưới milimét lớn Atacama, màu đỏ; Hubble, màu xanh lá cây; và Đài quan sát tia X Chandra, màu xanh lam) để tạo ra hình ảnh màu đa bước sóng về tàn dư phức tạp của siêu tân tinh 1987A.
Nguồn ảnh: NASA, ESA, A. Angelich (NRAO, AUI, NSF)
Hình ảnh Hubble: NASA, ESA và R. Kirshner (Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian và Quỹ Gordon và Betty Moore)
Hình ảnh Chandra: NASA/CXC/Penn State/K. Frank và cộng sự.
Hình ảnh ALMA: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) và R. Khoản nợ (NRAO/AUI/NSF)

Độ phân giải cao của những hình ảnh này cũng rất đáng chú ý. Trước Webb, Kính viễn vọng Spitzer hiện đã ngừng hoạt động đã quan sát siêu tân tinh hồng ngoại này trong suốt vòng đời của nó, mang lại dữ liệu quan trọng về cách phát thải của nó phát triển theo thời gian. Tuy nhiên, anh chưa bao giờ có thể xem Siêu tân tinh rõ ràng và chi tiết như vậy.

Làm sáng tỏ những bí ẩn và nghiên cứu trong tương lai

Bất chấp nhiều thập kỷ nghiên cứu kể từ lần phát hiện đầu tiên về siêu tân tinh, vẫn còn nhiều bí ẩn, đặc biệt là xung quanh siêu tân tinh. ngôi sao neutron lẽ ra phải hình thành sau một vụ nổ siêu tân tinh.

Giống như Spitzer, Webb sẽ tiếp tục theo dõi siêu tân tinh theo thời gian. Các thiết bị NIRSpec (Máy quang phổ hồng ngoại gần) và MIRI (Dụng cụ hồng ngoại trung bình) sẽ cung cấp cho các nhà thiên văn học khả năng thu thập dữ liệu hồng ngoại mới có độ phân giải cao theo thời gian và thu được những hiểu biết mới về cấu trúc lưỡi liềm mới được xác định. Hơn nữa, Webb sẽ tiếp tục cộng tác với Hubble, Chandra và các đài thiên văn khác để cung cấp những hiểu biết mới về quá khứ và tương lai của siêu tân tinh huyền thoại này.

Kính viễn vọng Không gian James Webb là đài quan sát khoa học vũ trụ hàng đầu thế giới. Webb giải quyết những bí ẩn trong hệ mặt trời của chúng ta, nhìn xa hơn các thế giới xa xôi xung quanh các ngôi sao khác và khám phá nguồn gốc và cấu trúc bí ẩn của vũ trụ cũng như vị trí của chúng ta trong đó. Webb là một chương trình quốc tế do NASA dẫn đầu cùng với các đối tác là Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA).Cơ quan Vũ trụ Châu Âu) và Cơ quan Vũ trụ Canada.