Chandra показал изменения Кассиопеи А

Примерно 11 тыс. лет назад в созвездии Кассиопеи взорвалась массивная звезда. Свет от этого катаклизма должен был достичь нашей планеты в конце XVII века и наблюдаться как вспышка сверхновой. Но, судя по всему, никто на Земле в то время ее не заметил. Скорее всего, это объясняется тем, что излучение вспышки в видимом диапазоне поглотили межзвездные пылевые облака.

Комбинированное изображение остатка сверхновой Кассиопея А по данным телескопов Chandra и Hubble. Источник: X-ray: NASA/CXC/RIKEN/T. Sato et al.; Optical: NASA/STScI

Изображение остатка сверхновой Кассиопея А, полученное рентгеновской обсерваторией Chandra. Источник: NASA/CXC/SAO

Изображение остатка сверхновой Кассиопея А, полученное телескопом Hubble. Источник: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration. Acknowledgement: Robert A. Fesen (Dartmouth College, USA) and James Long (ESA/Hubble)

Лишь в XX веке астрономы обнаружили мощный радиоисточник в созвездии Кассиопеи, получивший обозначение Кассиопея А. Впоследствии он был отождествлен с остатком сверхновой. Его диаметр составляет около 10 световых лет. Выброшенное вещество удаляется со скоростями 4-6 тыс. км/с от места взрыва.

После запуска в 1999 г. рентгеновской обсерватории Chandra именно Кассиопея А была выбрана в качестве первого объекта для наблюдений. Полученное телескопом изображение продемонстрировало во всех подробностях весьма сложную структуру этого объекта, состоящего из выброшенного вещества и раскаленного газа, температура которого достигает миллионов градусов. В центре остатка находится «горячий точечный источник» — оставшаяся после взрыва сверхновой нейтронная звезда.

В последующие два десятилетия Chandra продолжал изучать остаток «невидимой сверхновой». Объединив полученные им данные, охватывающие промежуток с 2000 по 2013 г., астрономы сумели создать анимацию, показывающую изменение внешнего вида Кассиопеи А с течением времени.

При движении в межзвездном пространстве выброшенная звездная материя сталкивается с окружающим веществом и замедляется, что приводит к формированию «обратных» ударных волн. Как правило, они намного медленнее и слабее, нежели основная волна. Однако Кассиопея А является исключением из правила. По всей видимости, перед взрывом звезда успела сбросить в окружающее пространство большое количество материала. Когда основная ударная волна от вспышки сверхновой сталкивается с ним, она быстро замедляется. Этот процесс серьезно усиливает обратные ударные волны и ускоряет частицы вещества, сообщая им энергию, примерно в 30 раз превышающую энергию разгона атомных ядер в Большом адронном коллайдере.