Astronomija

03.08.2014.

Chandrinih petnaest godina

Promatrati svemir iz svemira korisno je iz barem dva razloga: slike i spektri dobiveni svemirskim teleskopima su jasniji jer prilikom opserviranja između dalekih izvora i detektora nema atmosfere koja bi svojim kolebanjima unosila šum, a usto veći dio elektromagnetskog spektra nije ni moguće registrirati pod zračnim omotačem našeg planeta. Taj je omotač neproziran za, primjerice, većinu infracrvenog svjetla ili, pak, za zrake visokih energija, poput onih rendgenskih. Suvremenim astrofizčarima stoji na raspolaganju samo nekolicina instrumenata sposobnih opažati potonji pojas zračenja, a među njima najistaknutije mjesto zauzimaju oni ugrađeni u NASA-in Rendgenski opservatorij Chandru (http://chandra.harvard.edu/). Dana 23. srpnja ove godine, navršilo se punih petnaest godina otkako je Chandra bio "porinut" iz teretnog prostora space shuttlea Columbije. U sljedećih devet dana teleskop je bio iz niske Zemljine orbite premješten u izduženu stazu s perigejom na 16000 km i apogejom na čak 133000 km. Takva orbita omogućuje Chandri da neometan Zemljom u svakom obilasku oko planeta opservira i do 52 sata.


Tom jednom od NASA-inih Velikih zvjezdarnica, ostvarena su brojna otkrića vezana uz područja u svemiru u kojima je tvar (plin) zagrijana do ekstremnih temperatura od više milijuna stupnjeva. Povodom Chandrine obljetnice, objavljene su četiri fotografije načinjene tim teleskopom: slike su posebno obrađene, a na svima njima su prikazani ostaci supernova. Te vrele maglice su omiljena meta Chandrinih opservacija. Prvi od ostataka je onaj supernove SN 1572 koja je privukla pozornost slavnog danskog astronoma iz 16. stoljeća, Tycha Brahea. Supernova i njen ostatak se, stoga, obično nazivaju jednostavno Tycho. Nadzvučno širenje rasprsnute zvijezde stvorilo je udarni val koji se zariva u okolni međuzvjezdani plin, dok istovremeno povratni udar pogađa taj napuhujući stelarni krš. Chandrina slika Tycha razotkriva dinamiku te eksplozije iznimnom detaljnošću. Vanjski udarni val proizvodi ljusku od elektrona visoke energije (plavo), koja se brzo širi, i povratni udar koji zagrijava krš do više milijuna stupnjeva (crveno i zeleno). Ostatak je od nas udaljen između 8000 i 9800 svjetlosnih godina.

Udaljen do nas oko 20000 svjetlosnih godina, G292.0+1.8 je jedan od samo tri ostatka supernova u Mliječnom Putu za koje se zna da sadrže velike količine kisika. Takve kisikom bogate supernove su vrlo zanimljive astronomima stoga što su one među glavnim izvorima teških elemenata (tj. onih koji su teži od vodika i helija), potrebnih za oblikovanje planeta i živih organizama. Chandrina rendgenska slika prikazuje zakučasto polje krša koji se brzo širi i koji pored kisika (žuto i narančasto), sadrži i elemente poput magnezija (zeleno), te silicija i sumpora (plavo). Ti su elementi bili "skuhani" unutar zvijezde prije negoli je ona eksplodirala.


Godine 1054. astronomi u Kini i drugdje su bili zamijetili jedan novi sjajni objekt na nebu. Ta "nova zvijezda" je zapravo bila eksplozija supernove kojom je stvoreno ono što sada nazivamo maglicom Rakovicom (M1). U središtu Rakovice je jedan izuzetno gusti objekt preostao nakon eksplozije - neutronska zvijezda koja se vrti velikom brzinom. Ta neutronska zvijezda, poznata i kao pulsar, riga iz sebe bujicu čestica visoke energije (tj. brzih čestica), što proizvodi rendgensku maglicu koja se širi od pulsara i koju vidi Chandra. Na ovoj novoj slici, rendgenske zrake nižih energija prikazane su crvenom, one srednjih energija zelenom, a one najviših plavom bojom.

3C58 je ostatak supernove koju su kineski i japanski astronomi vidjeli 1181. g. Ova nova Chandrina slika prikazuje središte 3C58, u kojemu se nalazi brzovrteća neutronska zvijezda okružena gustim prstenom - ili torusom - rendgenske emisije. Taj pulsar proizvodi i mlazove rendgenskih zraka koji šikljaju i lijevo i desno od njega, i koji sežu bilijune kilometara u svemir. Ti su mlazovi odgovorni za nastanak zakučaste mreže petlji i vrtloga koji se otkrivaju u rendgenskim zrakama. Te tvorbe, poput sličnih nađenih u Rakovici, predstavljaju dokaz da su 3C58 i slični ostaci supernova sposobni generirati i rojeve čestica visokih energija, i snažna magnetska polja. Na ovoj slici su rendgenske zrake niskih, srednjih i visokih energija uočene Chandrom obojene, redom, crvenom, zelenom i plavom bojom.

(Ilustracija: NASA/CXC/NGST, Chandrine slike: NASA/CXC/SAO.)