Кассиопея A

Кассиопея A (Cassiopeia A) — остаток сверхновой в созвездии Кассиопея. Ярчайший на небе радиоисточник на частотах выше 1 ГГц за пределами Солнечной системы и один из первых открытых дискретных радиоисточников.

Кассиопея A

Фотография Кассиопеи A в оптическом диапазоне (телескоп «Хаббл»)
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Тип сверхновой IIb [1]
Тип остатка оболочка
Галактика Млечный Путь
Созвездие Кассиопея
Прямое восхождение 23ч 23м 27.94с
Склонение +58° 48′ 42.4″
Галактические координаты l = 111.7°, b = -2.1°
Дата открытия 1947
Максимальный блеск (V) 6?
Расстояние 11 000 св. лет[2]
Физические характеристики
Прародитель Неизвестно
Класс прародителя Неизвестно
Показатель цвета (B-V) Неизвестно
Свойства Ярчайший радиоисточник
вне Солнечной системы на частотах выше 1 ГГц
Другие обозначения
Cas A; 3C 461; 4C +58.40; 8C 2321+585
 Медиафайлы на Викискладе
Информация в Викиданных ?

Сверхновая вспыхнула примерно в 11 тыс. световых годах в нашей галактике.[2][3] Расширяющееся вещество остатка в настоящее время имеет размер около 10 световых лет с точки зрения земного наблюдателя.

Считается, что взрыв сверхновой могли наблюдать с Земли 300 лет назад, но никаких исторических упоминаний о «звезде-гостье», как и о прародителе сверхновой нет, несмотря на то, что Кассиопея А находится в околополярном созвездии, которое в средних широтах Северного полушария наблюдается круглый год. Возможно, что в оптическом диапазоне излучение сверхновой было ослаблено межзвёздной пылью. Существует гипотеза, что английский астроном Джон Флемстид видел сверхновую и занёс в свой каталог как звезду 6-й величины 3 Кассиопеи 16 августа 1680 года.[4] Предполагается, что взорвавшаяся звезда была необычно массивна, и к моменту взрыва уже сбросила значительное количество своего вещества в космическое пространство. Вещество обволакивало звезду, эффективно поглотив излучение от вспышки звезды.

Положение Кассиопеи A на карте созвездия

Согласно другой гипотезе из недавнего междисциплинарного исследования, эта сверхновая была «полуденной звездой», наблюдавшейся в 1630 г. и воспринятой как предвестник рождения короля Англии Карла II.[5] Никаких других сверхновых в Млечном пути с тех пор не наблюдалось с Земли невооружённым глазом.

Кассиопея A имеет обозначение 3C 461 в Третьем Кембриджском каталоге радиоисточников и G111.7-2.1 в каталоге Green Catalog of Supernova Remnants.

Изображение остатка в искусственных цветах, составленное из 3х фотографий. Красный цвет — данные в инфракрасном диапазоне (телескоп «Спитцер»), оранжевый — видимый диапазон (телескоп «Хаббл»), зелёный и синий — рентгеновский диапазон (телескоп «Чандра»). Сине-зелёная точка у центра — остаток звезды.

В 1937 г. был построен первый радиотелескоп с параболическим зеркалом Гроутом Ребером, радиолюбителем из Уиттона (США, штат Иллинойс). Радиотелескоп располагался в заднем дворе дома родителей Гроута, имел параболическую форму и диаметр антенны около 9 метров. С помощью инструмента Гроут построил карту неба в радиодиапазоне, на которой отчётливо видны центральные области Млечного Пути и яркие радиоисточники Лебедь A (Cyg A) и Кассиопея A (Cas A).[6]

Открыли Кассиопею A английские радиоастрономы Райл и Смит в 1948 году.[7] В оптическом диапазоне Кассиопея A была обнаружена в 1951 году Бааде и Минковским.[8] По другим данным, она обнаружена в 1950 г.[9]

По данным космического телескопа Спитцер в результате взрыва сверхновой образовалась нейтронная звезда[10], возможно класса магнетар[11].

Яркость радиоизлучения

Плотность потока излучения — 2720 Ян на частоте 1 ГГц в 1980 г.[12] Поскольку остатки сверхновой остывают, то плотность потока излучения снижается. На частоте 1 ГГц это снижение составляет около 0.97 ± 0.04 процентов в год.[12] В настоящее время на частотах ниже 1 ГГц излучение Кассиопеи А менее интенсивно, чем у радиогалактики Лебедь А.

Расширение оболочки

Оболочка сверхновой имела температуру около 30 миллионов градусов Кельвина и расширялась со скоростью 4-6 тысяч километров в секунду.[2]

Ранее предполагалось, что остатки сверхновой расширяются равномерно. Но наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» показали, что есть потоки с более высокими скоростями 5,5-14,5 км/с, причём наибольшие скорости достигаются в двух практически противоположных струях.[2] На фотографиях, где цветами раскрашены различные химические соединения, видно, что схожие вещества зачастую остаются рядом при расширении остатков сверхновой. [3]

Рентгеновское излучение

В 1999 г. с помощью космической рентгеновской лаборатории «Чандра» был обнаружен «горячий точечный источник» вблизи центра туманности, являющийся нейтронной звездой, оставшейся после взрыва сверхновой.[13]

Cas X-1 (или Cas XR-1), источник рентгеновского излучения в созвездии Кассиопея, не был обнаружен во время полёта американской метеорологической ракеты Aerobee 16 июня 1964 г., хотя предполагалось, что там мог быть такой источник.[14] 1 октября 1964 г. было проведено новое сканирование Cas A с помощью другой ракеты Aerobee, но не удалось обнаружить существенного потока рентгеновского излучения из этой точки.[15] 25 апреля 1965 г. ракете Aerobee удалось обнаружить Cas XR-1,[16] координаты RA 23ч 21м Dec +58° 30′[17] Cas X-1 – это Cas A (Кассиопея А), Type II SNR с координатами RA 23ч 18м Dec +58° 30′[18] Обозначения Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas X-1 больше не используются, источником рентгеновского излучения является Кассиопея А (остаток сверхновой G111.7-02.1), 2U 2321+58.

Отражённое эхо суперновой

Инфракрасное эхо от взрыва Кассиопеи А наблюдалось на близлежащих газовых облаках с помощью космического телескопа «Спитцер».[19] Зарегистрированный спектр стал свидетельством, что эта сверхновая относилась к типу IIb, т.е. взрыв произошёл в результате внутреннего коллапса массивной звезды, вероятнее всего красного сверхгиганта с гелиевым ядром , потерявшего почти всю свою водородную оболочку. Это было первое наблюдение инфракрасного эха от взрыва сверхновой, который сам напрямую не наблюдался, что открывает возможность изучать и реконструировать астрономические события из прошлого.[20]

Обнаружение фосфора

В 2013 г. астрономам удалось обнаружить фосфор в Кассиопее А, что подтверждает образование этого элемента в сверхновых с помощью нуклеосинтеза. Соотношение фосфора к железу в остатке сверхновой могло быть до 100 раз выше, чем в среднем в Млечном пути.[21]

Местоположение и условия наблюдения

Хотя Кассиопея A хорошо видна в радиодиапазоне, в оптическом диапазоне её излучение относительно слабое. Её можно увидеть на фотографиях с длительной экспозицией или с помощью любительского телескопа от 234 мм с фильтрами. [22]

Изображения
Радиокарта небосвода, полученная Гроутом Ребером в 1944 году[23]. Отчётливо видны центральные области Млечного Пути и яркие радиоисточники Стрелец А, Лебедь А, Кассиопея A, Большого Пса и Кормы[24].

Гал.долгота 111,735°
Гал.широта −2.130°
Расстояние 11 000 св. лет

См. также

Примечания
  1. Scientists Hold Séance for Supernova (недоступная ссылка). Дата обращения: 29 мая 2008. Архивировано 28 января 2020 года.
  2. Fesen, Robert A.; Hammell, Molly C.; Morse, Jon & Chevalier, Roger A. (July 2006), The Expansion Asymmetry and Age of the Cassiopeia A Supernova Remnant, The Astrophysical Journal Т. 645 (1): 283–292, doi:10.1086/504254, <http://adsabs.harvard.edu/abs/2006ApJ...645..283F>
  3. Stover, Dawn (2006), Life In A Bubble, Popular Science Т. 269 (6)
  4. Hughes D.W. Did Flamsteed see the Cassiopeia A supernova? (англ.) // Nature. — 1980. — Vol. 285, no. 5761. — P. 132—133. — doi:10.1038/285132a0.
  5. Oullette, Jennifer Did Supernova Herald the Birth of a King?. Discovery.com. Дата обращения: 18 апреля 2011.
  6. Кип Торн. Чёрные дыры и складки времени. — М.: Издательство физико-математической литературы, 2007. — С. 323—325. — 616 с. — ISBN 9785-94052-144-4.
  7. Ryle, M.; Smith, F. G. A New Intense Source of Radio-Frequency Radiation in the Constellation of Cassiopeia (англ.) // Nature : journal. — 1948. — 18 September (vol. 162, no. 4116). — P. 462—463. — doi:10.1038/162462a0. — .
  8. И.С. Шкловский. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. — 3-е изд.. — М.: Наука, 1984. — С. 220,221. — 384 с.
  9. Fabian, A. C. Astronomy. A blast from the past (англ.) // Science. — 2008. — Vol. 320, no. 5880. — P. 1167—1168. — doi:10.1126/science.1158538. — PMID 18511676.
  10. Как расширялась Вселенная в 2009 году Сергей Попов, Максим Борисов «Троицкий вариант» №01(45), 19 января 2010 года
  11. Кассиопея А не спешит умирать
  12. Baars, J. W. M.; Genzel, R.; Pauliny-Toth, I. I. K.; Witzel, A. The Absolute Spectrum of Cas A; An Accurate Flux Density Scale and a Set of Secondary Calibrators (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 1977. — Vol. 61. — P. 99. — .
  13. Elshamouty, K. G.; Heinke, C. O.; Sivakoff, G. R.; Ho, W. C. G.; Shternin, P. S.; Yakovlev, D. G.; Patnaude, D. J.; David, L. Measuring the cooling of the neutron star in Cassiopeia A with all Chandra X-Ray Observatory detectors (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2013. — Vol. 777, no. 1. — P. 22. — doi:10.1088/0004-637X/777/1/22. — . — arXiv:1306.3387.
  14. Bowyer S., Byram E. T., Chubb T. A., Friedman H. Observational results of X-ray astronomy // Astronomical Observations from Space Vehicles, Proceedings from Symposium No. 23 Held in Liege, Belgium, 17 to 20 August 1964 (англ.) / Steinberg J. L.. — International Astronomical Union, 1965. — P. 227—239.
  15. Fisher P.C., Johnson H.M., Jordan W.C., Meyerott A.J., Acton L.W. Observations of Cosmic X-rays (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 1966. — Vol. 143. — P. 203—217. — doi:10.1086/148491. — .
  16. Byram E.T., Chubb T.A., Friedman H. Cosmic X-ray Sources, Galactic and Extragalactic (англ.) // Science. — 1966. — April (vol. 152, no. 3718). — P. 66—71. — doi:10.1126/science.152.3718.66. — . — PMID 17830233.
  17. Friedman H., Byram E.T., Chubb T.A. Distribution and Variability of Cosmic X-Ray Sources (англ.) // Science : journal. — 1967. — April (vol. 156, no. 3773). — P. 374—378. — doi:10.1126/science.156.3773.374. — . — PMID 17812381.
  18. Webber W.R. X-ray astronomy-1968 vintage // Proc Astron Soc Australia. — 1968. — Декабрь (т. 1). — С. 160—164. — .
  19. Krause, Oliver; Birkmann; Usuda; Hattori; Goto; Rieke; Misselt. The Cassiopeia A Supernova was of Type IIb (англ.) // Science. — 2008. — Vol. 320, no. 5880. — P. 1195—1197. — doi:10.1126/science.1155788. — . — arXiv:0805.4557. — PMID 18511684.
  20. Fabian, Andrew C. A Blast from the Past (англ.) // Science. — 2008. — Vol. 320, no. 5880. — P. 1167—1168. — doi:10.1126/science.1158538. — PMID 18511676.
  21. Koo, B. -C.; Lee, Y. -H.; Moon, D. -S.; Yoon, S. -C.; Raymond, J. C. Phosphorus in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A (англ.) // Science : journal. — 2013. — Vol. 342, no. 6164. — P. 1346—1348. — doi:10.1126/science.1243823. — . — arXiv:1312.3807. — PMID 24337291.
  22. Howard Banich. A Visual Guide to the Cassiopeia A Supernova Remnant. Sky & Telescope, December 2014.
  23. Reber G. Cosmic Static. — Astrophys. J., November, 1944. — Т. 100. — С. 279—287. (Дата обращения: 14 июня 2011)
  24. Кип Торн. Чёрные дыры и складки времени. — М.: Издательство физико-математической литературы, 2007. — С. 323—325. — 616 с. — ISBN 9785-94052-144-4.

Ссылки

В базах данных
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.