Descoperiri misterioase se ascund în lumina infraroșie apropiată

BY: stiridinromania.ro In Magazin
Cassiopeia A, a circular-shaped cloud of gas and dust with complex structure. The inner shell is made of bright pink and orange filaments studded with clumps and knots that look like tiny pieces of shattered glass. Around the exterior of the inner shell, particularly at the upper right, there are curtains of wispy gas that look like campfire smoke. The white smoke-like material also appears to fill the cavity of the inner shell, featuring structures shaped like large bubbles. Around and within the nebula, there are various stars seen as points of blue and white light. Outside the nebula, there are also clumps of yellow dust, with a particularly large clump at the bottom right corner that appears to have very detailed striations.

Imaginea remanentă a supernovei Cassiopeia A (Cas A) strălucește ca un ornament lucios și rotund, gata să fie așezat în locul perfect pe un brad de Crăciun, într-o nouă imagine surprinsă de telescopul spațial James Webb al NASA. În cadrul evenimentului “2023 Holidays at the White House”, Prima Doamnă a Statelor Unite, Dr. Jill Biden, a prezentat prima Calendar de Advent de la Casa Albă. Pentru a evidenția “Magia, Minunea și Bucuria” sezonului sărbătorilor, Dr. Biden și NASA sărbătoresc cu această nouă imagine de la Webb. Deși totul este luminos, această scenă nu este o noapte senină proverbială. Imaginea NIRCam (Camera de apropiere-infraroșu) a lui Webb asupra lui Cas A dezvăluie această explozie stelară la o rezoluție anterior inaccesibilă la aceste lungimi de undă. Această privire de înaltă rezoluție dezvăluie detalii intricate ale cojii în expansiune a materialului care se lovește de gazul aruncat de stea înainte de a exploda. Cas A este una dintre cele mai bine studiate remanențe de supernovă din întregul cosmos. De-a lungul anilor, observatoarele terestre și spațiale, inclusiv Observatorul de raze X Chandra al NASA, Telescopul Spațial Hubble și telescopul spațial Spitzer retrasiat, au asamblat o imagine cu mai multe lungimi de undă a obiectului. Cu toate acestea, astronomii au intrat acum într-o nouă eră în studiul lui Cas A. În aprilie 2023, instrumentul MIRI (Instrument de mijloc-infraroșu) al lui Webb a început acest capitol, dezvăluind caracteristici noi și neașteptate în interiorul cojii interne a remanenței supernovei. Multe dintre aceste caracteristici sunt invizibile în noua imagine NIRCam, iar astronomii investighează de ce. Lumina infraroșie este invizibilă pentru ochii noștri, așa că procesorii de imagini și oamenii de știință traduc aceste lungimi de undă de lumină în culori vizibile. În această imagine nouă a lui Cas A, culorile au fost atribuite diferitelor filtre de la NIRCam, iar fiecare dintre aceste culori sugerează activități diferite care au loc în interiorul obiectului. La o primă vedere, imaginea NIRCam poate părea mai puțin colorată decât imaginea MIRI. Cu toate acestea, acest lucru se datorează simplu lungimilor de undă în care materialul obiectului emite lumina sa. Cele mai vizibile culori din cea mai nouă imagine a lui Webb sunt aglomerările reprezentate în portocaliu strălucitor și roz pal, care alcătuiesc coaja interioară a remanenței supernovei. Privirea ascuțită a lui Webb poate detecta cele mai mici noduri de gaz, alcătuite din sulf, oxigen, argon și neon din stea însăși. Încastrate în acest gaz se află o combinație de praf și molecule, care vor deveni în cele din urmă componente ale unor noi stele și sisteme planetare. Unele filamente de deșeuri sunt prea mici pentru a fi rezolvate chiar și de Webb, ceea ce înseamnă că ele sunt comparabile sau mai mici de 10 miliarde de mile (aproximativ 100 de unități astronomice). În comparație, întreaga Cas A se întinde pe 10 ani-lumină sau 60 de trilioane de mile. “Cu rezoluția NIRCam, putem vedea acum cum steaua moartă s-a sfărâmat complet când a explodat, lăsând în urmă filamente asemănătoare unor cioburi mici de sticlă”, a declarat Danny Milisavljevic de la Universitatea Purdue, care conduce echipa de cercetare. “Este cu adevărat de neîncredere după atâția ani de studiu al lui Cas A să putem acum să rezolvăm acele detalii, care ne oferă o înțelegere transformațională asupra felului în care această stea a explodat.” Când se compară imaginea nouă a lui Cas A în apropiere-infraroșu a lui Webb cu imaginea în mijlocul infraroșului, cavitatea sa interioară și coaja exterioară nu au culori. Marginile cojii interne principale, care apăreau ca o portocală adâncă și roșie în imaginea MIRI, par acum ca fumul de la un foc de tabără. Acesta marchează locul în care valul de șoc al supernovei se lovește de materialul circumstelar înconjurător. Praful din materialul circumstelar este prea rece pentru a fi detectat direct la lungimile de undă apropiate-infraroșu, dar se aprinde în mijlocul infraroșu. Cercetătorii spun că culoarea albă este lumina de la radiația sincrotron, care este emisă în întregul spectru electromagnetic, inclusiv în apropiere-infraroșu. Aceasta este generată de particule încărcate care se deplasează cu viteze extrem de mari în jurul liniilor de câmp magnetic. Radiația sincrotron este de asemenea vizibilă în cojile în formă de bule din jumătatea inferioară a cavității interioare. De asemenea, nu se vede în imaginea NIRCam bucla de lumină verde din cavitatea centrală a lui Cas A, care strălucea în mijlocul infraroșului și a fost numită Monstrul Verde de către echipa de cercetare. Această caracteristică a fost descrisă ca fiind “dificil de înțeles” de către cercetători la momentul primei priviri. În timp ce ‘verdele’ Monstrului Verde nu este vizibil în NIRCam, ceea ce rămâne în apropiere-infraroșu în acea regiune poate oferi o înțelegere asupra acestei caracteristici misterioase. Găurile circulare vizibile în imaginea MIRI sunt conturate vag în emisii albe și purpurii în imaginea NIRCam – aceasta reprezintă gazul ionizat. Cercetătorii cred că acest lucru se datorează detritusului supernovei care străpunge și sculptează gazul lăsat în urmă de stea înainte de a exploda. Cercetătorii au fost, de asemenea, uluiți de o caracteristică fascinantă situată în colțul din dreapta jos al câmpului de vedere al NIRCam. Aceștia o numesc acea masă mare și striată Baby Cas A – deoarece pare a fi un urmaș al supernovei principale. Aceasta este o ecou de lumină, unde lumina de la explozia stelei de acum mult timp a ajuns și încălzește praful îndepărtat, care strălucește pe măsură ce se răcește. Complexitatea modelului de praf și aparenta apropiere a Baby Cas A față de Cas A în sine sunt deosebit de intrigante pentru cercetători. În realitate, Baby Cas A se află la aproximativ 170 de ani-lumină în spatele remanenței supernovei. Există și alte câteva ecouri de lumină mai mici răspândite în noua imagine a lui Webb. Remanenta supernovei Cas A se află la 11.000 de ani-lumină distanță în constelația Cassiopeia. Se estimează că a explodat acum aproximativ 340 de ani, din punctul nostru de vedere. Telescopul Spațial James Webb este observatorul premier de știință spațială din lume. Webb rezolvă mistere din sistemul nostru solar, privește dincolo de lumi îndepărtate în jurul altor stele și cercetează structurile și originile misterioase ale universului nostru și locul nostru în el. Webb este un program internațional condus de NASA, cu partenerii săi, ESA (Agenția Spațială Europeană) și Canadian Space Agency.

Mysterious features hide in near-infrared light

Like a shiny, round ornament ready to be placed in the perfect spot on a holiday tree, supernova remnant Cassiopeia A (Cas A) gleams in a new image from NASA’s James Webb Space Telescope. As part of the 2023 Holidays at the White House, First Lady of the United States Dr. Jill Biden debuted the first-ever White House Advent Calendar. To showcase the “Magic, Wonder, and Joy” of the holiday season, Dr. Biden and NASA are celebrating with this new image from Webb.

While all is bright, this scene is no proverbial silent night. Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) view of Cas A displays this stellar explosion at a resolution previously unreachable at these wavelengths. This high-resolution look unveils intricate details of the expanding shell of material slamming into the gas shed by the star before it exploded.

Cas A is one of the most well-studied supernova remnants in all of the cosmos. Over the years, ground-based and space-based observatories, including NASA’s Chandra X-Ray Observatory, Hubble Space Telescope, and retired Spitzer Space Telescope have assembled a multiwavelength picture of the object’s remnant.

Îți mai recomandăm
Loading RSS Feed

However, astronomers have now entered a new era in the study of Cas A. In April 2023, Webb’s MIRI (Mid-Infrared Instrument) started this chapter, revealing new and unexpected features within the inner shell of the supernova remnant. Many of those features are invisible in the new NIRCam image, and astronomers are investigating why.

Image: Cassiopeia A (NIRCam)

‘Like Shards of Glass’

Infrared light is invisible to our eyes, so image processors and scientists translate these wavelengths of light to visible colors. In this newest image of Cas A, colors were assigned to different filters from NIRCam, and each of those colors hints at different activity occurring within the object.

At first glance, the NIRCam image may appear less colorful than the MIRI image. However, this simply comes down to the wavelengths in which the material from the object is emitting its light.

The most noticeable colors in Webb’s newest image are clumps represented in bright orange and light pink that make up the inner shell of the supernova remnant. Webb’s razor-sharp view can detect the tiniest knots of gas, comprised of sulfur, oxygen, argon, and neon from the star itself. Embedded in this gas is a mixture of dust and molecules, which will eventually become components of new stars and planetary systems. Some filaments of debris are too tiny to be resolved by even Webb, meaning they are comparable to or less than 10 billion miles across (around 100 astronomical units). In comparison, the entirety of Cas A spans 10 light-years across, or 60 trillion miles.

“With NIRCam’s resolution, we can now see how the dying star absolutely shattered when it exploded, leaving filaments akin to tiny shards of glass behind,” said Danny Milisavljevic of Purdue University, who leads the research team. “It’s really unbelievable after all these years studying Cas A to now resolve those details, which are providing us with transformational insight into how this star exploded.”

Image: Cassiopeia A NIRCam/MIRI

Hidden Green Monster

When comparing Webb’s new near-infrared view of Cas A with the mid-infrared view, its inner cavity and outermost shell are curiously devoid of color.

The outskirts of the main inner shell, which appeared as a deep orange and red in the MIRI image, now look like smoke from a campfire. This marks where the supernova blast wave is ramming into surrounding circumstellar material. The dust in the circumstellar material is too cool to be detected directly at near-infrared wavelengths, but lights up in the mid-infrared.

Researchers say the white color is light from synchrotron radiation, which is emitted across the electromagnetic spectrum, including the near-infrared. It’s generated by charged particles traveling at extremely high speeds spiraling around magnetic field lines. Synchrotron radiation is also visible in the bubble-like shells in the lower half of the inner cavity.

Also not seen in the near-infrared view is the loop of green light in the central cavity of Cas A that glowed in mid-infrared, nicknamed the Green Monster by the research team. This feature was described as “challenging to understand” by researchers at the time of their first look.

While the ‘green’ of the Green Monster is not visible in NIRCam, what’s left over in the near-infrared in that region can provide insight into the mysterious feature. The circular holes visible in the MIRI image are faintly outlined in white and purple emission in the NIRCam image – this represents ionized gas. Researchers believe this is due to the supernova debris pushing through and sculpting gas left behind by the star before it exploded.

Image: Cassiopeia A Features

Baby Cas A

Researchers were also absolutely stunned by one fascinating feature at the bottom right corner of NIRCam’s field of view. They’re calling that large, striated blob Baby Cas A – because it appears like an offspring of the main supernova.

This is a light echo, where light from the star’s long-ago explosion has reached and is warming distant dust, which is glowing as it cools down. The intricacy of the dust pattern, and Baby Cas A’s apparent proximity to Cas A itself, are particularly intriguing to researchers. In actuality, Baby Cas A is located about 170 light-years behind the supernova remnant.

There are also several other, smaller light echoes scattered throughout Webb’s new portrait.

The Cas A supernova remnant is located 11,000 light-years away in the constellation Cassiopeia. It’s estimated to have exploded about 340 years ago from our point of view.

The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb is solving mysteries in our solar system, looking beyond to distant worlds around other stars, and probing the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and the Canadian Space Agency.

Media Contacts

Laura Betz – laura.e.betz@nasa.gov, Rob Gutro– rob.gutro@nasa.gov
NASA’s  Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Hannah Braun – hbraun@stsci.edu , Christine Pulliam – cpulliam@stsci.edu
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Downloads

Download full resolution images for this article from the Space Telescope Science Institute.

View/download a video tour of Cassiopeia A from the Space Telescope Science Institute.

Right click the images in this article to open a larger version in a new tab/window.

Related Information

Lifecycle of Stars

More Webb News – https://science.nasa.gov/mission/webb/latestnews/

More Webb Images – https://science.nasa.gov/mission/webb/multimedia/images/

Webb Mission Page – https://science.nasa.gov/mission/webb/

Related For Kids

What is a supernova?

What is a nebula?

What is the Webb Telescope?

SpacePlace for Kids

En Español

Ciencia de la NASA

NASA en español 

Space Place para niños



Acest titlu a fost scris de inteligență artificială Chat GPT, unele date pot fi incorecte. Pentru stirea originala, verificati sursa: Link catre sursa

Sursa si foto: NASA

 În plus, ar putea să-ți placă
Loading RSS Feed

Recomandari STIRIdinROMANIA.ro

Cu ochii pe Dunăre… – Politica si Galati

Mihaela KANTI Vineri noaptea, în 13 Septembrie 2024 am avut o replică mărită a inundațiilor din 13 Septembrie 2013....

Read More...
An Apollo astronaut preparing to climb the ladder into the lunar module's ascent stage, his spacesuit is covered in lunar dust.

Tehnologia salvatoare: senzorii Canary-S din spatiu pana pe Pamant

O companie din Golden, Colorado, Lunar Outpost Inc., a dezvoltat un senzor de calitate a aerului numit Space Canary...

Read More...
Invitation – Press conference (livestreamed)

Operațiunea internațională de combatere a criminalității de înaltă risc este cea mai sofisticată până în prezent

Operațiunea este cea mai recentă și sofisticată încercare până în prezent de a perturba activitățile organizațiilor criminale de mare...

Read More...

Leave a reply:

Your email address will not be published.

CAPTCHA ImageChange Image

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Mobile Sliding Menu

stiri & ziare online Adauga la Agregator.ro