Cassiopeia A

Cassiopeia A
Một hình ảnh màu sai được tổng hợp dữ liệu từ ba nguồn: Màu đỏ là dữ liệu hồng ngoại từ Kính viễn vọng không gian Spitzer, vàng là dữ liệu hiển thị từ Kính viễn vọng không gian Hubble và xanh lam và xanh lục là dữ liệu từ Đài quan sát tia X Chandra. Chấm nhỏ, sáng, màu xanh nhạt nằm ngay ngoài tâm là phần còn lại của lõi ngôi sao.
Định danhSN 1671, SN 1667, SN 1680, SNR G111.7-02.1, 1ES 2321+58.5, 3C 461, 3C 461.0, 4C 58.40, 8C 2321+585, 1RXS J232325.4+584838, 3FHL J2323.4+5848, 2U 2321+58, 3A 2321+585, 3CR 461, 3U 2321+58, 4U 2321+58, AJG 109, CTB 110, INTREF 1108, [DGW65] 148, PBC J2323.3+5849, 2FGL J2323.4+5849, 3FGL J2323.4+5849, 2FHL J2323.4+5848
LoạiTàn tích siêu tân tinh, nguồn vô tuyến thiên văn sửa đổi tại wikidata
Lớp quang phổIIb[1]
Quan sát và khám phá
Ngày khám phá1947
Vị trí
Chòm saoTiên Hậu Sửa đổi tại Wikidata
Xích kinh23h 23m 24s
Xích vĩ+58° 48.9′
Kỷ nguyênJ2000
Tọa độ thiên hà111.734745°, −02.129570°
Khoảng cách11 kly (3,4 kpc)[2]
Tàn dưShell
HostNgân Hà
Đặc điểm vật lý
Màu (B-V)unknown
Đặc tính nổi bậtNguồn radio mạnh nhất ngoài hệ Mặt Trời
Năng lượng
Cấp sao biểu kiến tối đa6?
Xem thêm
Sự kiện trướcSN 1604
Sự kiện sauG1.9+0.3 (không được quan sát, k. 1868), SN 1885A (được quan sát tiếp theo)
Trang Commons Các hình ảnh, tập tin liên quan trên Wikimedia Commons
Cassiopeia A được quan sát bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble

Cassiopeia A (Cas A) là tàn dư siêu tân tinh (SNR) trong chòm sao Thiên Hậu và nguồn vô tuyến ngoài trời sáng nhất trên bầu trời với tần số trên 1 GHz. Siêu tân tinh xảy ra khoảng 11.000 năm ánh sáng (3,4 kpc) đi trong dải ngân hà.[3] Đám mây vật chất mở rộng còn sót lại từ siêu tân tinh hiện xuất hiện khoảng 10 năm ánh sáng (3 pc) trên quan điểm của Trái Đất. Trong các bước sóng của ánh sáng khả kiến, nó đã được nhìn thấy bằng kính viễn vọng nghiệp dư xuống tới 234mm (9,25   trong) với các bộ lọc.[4]

Người ta ước tính rằng ánh sáng từ vụ nổ sao đã đến Trái Đất lần đầu tiên khoảng 300 năm trước, nhưng không có ghi chép lịch sử nào về việc nhìn thấy siêu tân tinh tạo ra tàn dư. Do Cas A là vòng tròn cho các vĩ độ giữa miền Bắc, nên điều này có lẽ là do bức xạ bước sóng quang hấp thụ bụi giữa các vì sao trước khi nó tới Trái Đất (mặc dù có thể nó được ghi nhận là ngôi sao 3 Cassiopeiae của John Flamsteed [5]). Những lời giải thích có thể nghiêng về ý tưởng rằng ngôi sao nguồn có khối lượng lớn bất thường và trước đó đã đẩy ra nhiều lớp bên ngoài của nó. Những lớp bên ngoài này sẽ che phủ ngôi sao và hấp thụ lại phần lớn ánh sáng được giải phóng khi ngôi sao bên trong sụp đổ.

Cas A là một trong những nguồn phát thanh thiên văn rời rạc đầu tiên được tìm thấy. Phát hiện của nó đã được báo cáo vào năm 1948 bởi Martin Ryle và Francis Graham-Smith, nhà thiên văn học tại Cambridge, dựa trên các quan sát với Giao thoa kế Long Michelson.[6] Thành phần quang học được xác định lần đầu tiên vào năm 1950.[7]

Cas A là 3C461 trong Danh mục nguồn phát sóng Cambridge thứ ba và G111.7-2.1 trong Danh mục xanh của tàn dư siêu tân tinh.

Phát hiện trước đó

Các tính toán hoạt động trở lại từ điểm mở rộng hiện tại được quan sát thành vụ nổ có thể nhìn thấy trên Trái Đất vào khoảng năm 1667. Nhà thiên văn học William Ashworth và những người khác đã gợi ý rằng Nhà thiên văn học Hoàng gia John Flamsteed có thể đã vô tình quan sát siêu tân tinh vào ngày 16 tháng 8 năm 1680, khi ông liệt kê một ngôi sao gần vị trí của nó. Một đề nghị khác từ nghiên cứu đa ngành gần đây là siêu tân tinh là "ngôi sao ban ngày" huyền thoại, được quan sát vào năm 1630, báo trước sự ra đời của Charles II, vị vua tương lai của Vương quốc Anh.[8] Ở bất cứ giá nào, không có siêu tân tinh nào xuất hiện trong Dải Ngân hà có thể nhìn thấy bằng mắt thường từ Trái Đất.

Sự mở rộng

Vỏ mở rộng có nhiệt độ khoảng 50 triệu độ F (30 megakelvins) và đang mở rộng ở 4000−6000   km / s.

Quan sát ngôi sao phát nổ qua kính viễn vọng Hubble đã chỉ ra rằng, mặc dù có niềm tin ban đầu rằng tàn dư đang mở rộng một cách đồng đều, có những nút phóng ra xa với tốc độ cao di chuyển với vận tốc ngang là 5.500−14.500   km / s với tốc độ cao nhất xảy ra trong hai máy bay phản lực gần như đối nghịch. Khi quan điểm của ngôi sao mở rộng sử dụng màu sắc để phân biệt các vật liệu có thành phần hóa học khác nhau, điều đó cho thấy các vật liệu tương tự thường được tập hợp lại với nhau trong tàn dư của vụ nổ.[3]

Nguồn sóng thanh

Cas A có mật độ từ thông 2720 ± 50 Jy tại 1   GHz vào năm 1980.[9] Bởi vì tàn dư siêu tân tinh đang làm mát, mật độ từ thông của nó đang giảm. Tại 1   GHz, mật độ thông lượng của nó đang giảm với tốc độ 0.97 ± 0.04 % mỗi năm.[9] Mức giảm này có nghĩa là, ở tần số dưới 1   GHz, Cas   A bây giờ ít dữ dội hơn Cygnus A. Cas   A vẫn là nguồn vô tuyến ngoài trời sáng nhất trên bầu trời với tần số trên 1   GHz.

Tia X

Năm 1999, Đài thiên văn Chandra X-Ray đã tìm thấy một "nguồn giống như điểm nóng" gần trung tâm của tinh vân là tàn dư sao neutron do vụ nổ để lại.[10]

Mặc dù Cas X-1 (hoặc Cas XR-1), nguồn tia X đầu tiên rõ ràng trong chòm sao Cassiopeia không được phát hiện trong ngày 16 tháng 6 năm 1964, Aerobee phát ra âm thanh tên lửa, nó được coi là một nguồn có thể.[11] Cas A đã được quét trong một chuyến bay tên lửa khác của Aerobee vào ngày 1 tháng 10 năm 1964, nhưng không có thông lượng tia X đáng kể nào trên nền được liên kết với vị trí này.[12] Cas XR-1 được phát hiện bởi một chuyến bay tên lửa Aerobee vào ngày 25 tháng 4 năm 1965,[13] tại RA 23h 21m tháng 12 +58° 30′.[14] Cas X-1 là Cas A, SNR loại II tại RA 23h 18m tháng 12 +58° 30′.[15] Các chỉ định Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas X-1 không còn được sử dụng, nhưng nguồn tia X là Cas A (SNR G111.7-02.1) tại 2U 2321 + 58.

Siêu tân tinh phản xạ

Gần đây, một tiếng vang hồng ngoại của Cassiopeia Một vụ nổ đã được quan sát thấy trên các đám mây khí gần đó bằng Kính viễn vọng Không gian Spitzer.[1] Quang phổ được ghi lại đã chứng minh siêu tân tinh thuộc loại II, có nghĩa là nó xuất phát từ sự sụp đổ bên trong và vụ nổ dữ dội của một ngôi sao lớn, rất có thể là siêu sao đỏ với lõi helium đã mất gần như toàn bộ lớp vỏ hydro. Đây là quan sát đầu tiên về tiếng vang hồng ngoại của siêu tân tinh mà vụ nổ không được quan sát trực tiếp, điều này mở ra khả năng nghiên cứu và tái tạo lại các sự kiện thiên văn trong quá khứ.[16]

Phát hiện phosphor

Vào năm 2013, các nhà thiên văn học đã phát hiện phosphor ở Cassiopeia A, đã xác nhận rằng nguyên tố này được tạo ra trong siêu tân tinh thông qua quá trình tổng hợp hạt nhân siêu tân tinh. Tỷ lệ phosphor- sắt trong vật liệu từ tàn dư siêu tân tinh có thể cao hơn tới 100 lần so với Dải Ngân hà nói chung.[17]

Xem thêm

Tham khảo

  1. ^ a b Krause, Oliver; và đồng nghiệp (2008). “The Cassiopeia A Supernova was of Type IIb”. Science. 320 (5880): 1195–1197. arXiv:0805.4557. Bibcode:2008Sci...320.1195K. doi:10.1126/science.1155788. PMID 18511684.
  2. ^ Fesen, Robert A.; Hammell, Molly C.; Morse, Jon; Chevalier, Roger A.; Borkowski, Kazimierz J.; Dopita, Michael A.; Gerardy, Christopher L.; Lawrence, Stephen S.; Raymond, John C.; van den Bergh, Sidney (tháng 7 năm 2006). “The expansion asymmetry and age of the Cassiopeia A supernova remnant”. The Astrophysical Journal. 645 (1): 283–292. arXiv:astro-ph/0603371. Bibcode:2006ApJ...645..283F. doi:10.1086/504254.
  3. ^ a b “Life In A Bubble”. Popular Science. 269 (6): 16. 2006.
  4. ^ Howard Banich. Hướng dẫn trực quan về Cassiopeia Tàn dư siêu tân tinh. Bầu trời & Kính viễn vọng, tháng 12 năm 2014.
  5. ^ Hughes DW (1980). “Did Flamsteed see the Cassiopeia A supernova?”. Nature. 285 (5761): 132–133. Bibcode:1980Natur.285..132H. doi:10.1038/285132a0.
  6. ^ Ryle, M.; Smith, F. G. (ngày 18 tháng 9 năm 1948). “A New Intense Source of Radio-Frequency Radiation in the Constellation of Cassiopeia”. Nature. 162 (4116): 462–463. Bibcode:1948Natur.162..462R. doi:10.1038/162462a0.
  7. ^ Fabian, A. C. (2008). “Astronomy. A blast from the past”. Science. 320 (5880): 1167–1168. doi:10.1126/science.1158538. PMID 18511676.
  8. ^ Oullette, Jennifer. “Did Supernova Herald the Birth of a King?”. Discovery.com. Bản gốc lưu trữ ngày 29 tháng 9 năm 2012. Truy cập ngày 18 tháng 4 năm 2011.
  9. ^ a b Baars, J. W. M.; Genzel, R.; Pauliny-Toth, I. I. K.; Witzel, A. (1977). “The Absolute Spectrum of Cas A; An Accurate Flux Density Scale and a Set of Secondary Calibrators”. Astronomy and Astrophysics. 61: 99. Bibcode:1977A&A....61...99B.
  10. ^ Elshamouty, K. G.; Heinke, C. O.; Sivakoff, G. R.; Ho, W. C. G.; Shternin, P. S.; Yakovlev, D. G.; Patnaude, D. J.; David, L. (2013). “Measuring the cooling of the neutron star in Cassiopeia A with all Chandra X-Ray Observatory detectors”. Astrophysical Journal. 777 (1): 22. arXiv:1306.3387. Bibcode:2013ApJ...777...22E. doi:10.1088/0004-637X/777/1/22.
  11. ^ Bowyer S, Byram ET, Chubb TA, Friedman H (1965). “Observational results of X-ray astronomy”. Trong Steinberg JL (biên tập). Astronomical Observations from Space Vehicles, Proceedings from Symposium No. 23 Held in Liege, Belgium, 17 to ngày 20 tháng 8 năm 1964. International Astronomical Union. tr. 227–39. Bibcode:1965IAUS...23..227B.
  12. ^ Fisher PC, Johnson HM, Jordan WC, Meyerott AJ, Acton LW (1966). “Observations of Cosmic X-rays”. Astrophysical Journal. 143: 203–17. Bibcode:1966ApJ...143..203F. doi:10.1086/148491.
  13. ^ Byram ET, Chubb TA, Friedman H (tháng 4 năm 1966). “Cosmic X-ray Sources, Galactic and Extragalactic”. Science. 152 (3718): 66–71. Bibcode:1966Sci...152...66B. doi:10.1126/science.152.3718.66. PMID 17830233.
  14. ^ Friedman H, Byram ET, Chubb TA (tháng 4 năm 1967). “Distribution and Variability of Cosmic X-Ray Sources”. Science. 156 (3773): 374–8. Bibcode:1967Sci...156..374F. doi:10.1126/science.156.3773.374. PMID 17812381.
  15. ^ Webber WR (tháng 12 năm 1968). “X-ray astronomy-1968 vintage”. Proc Astron Soc Australia. 1 (4): 160–4. Bibcode:1968PASAu...1..160W. doi:10.1017/S1323358000011231.
  16. ^ Fabian, Andrew C. (2008). “A Blast from the Past”. Science. 320 (5880): 1167–1168. doi:10.1126/science.1158538. PMID 18511676.
  17. ^ Koo, B. -C.; Lee, Y. -H.; Moon, D. -S.; Yoon, S. -C.; Raymond, J. C. (2013). “Phosphorus in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A”. Science. 342 (6164): 1346–8. arXiv:1312.3807. Bibcode:2013Sci...342.1346K. doi:10.1126/science.1243823. PMID 24337291.

Liên kết ngoài

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Cassiopeia A.