このウェッブ望遠鏡の画像は、超新星の内部を最も近くで捉えています。

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数千年前、私たちの銀河の星が激しく爆発し、カシオペア A と呼ばれる超新星の輝く残骸を生み出しました。この残骸は、数十年にわたって科学者の興味をそそってきました。

そして今度は新しい写真です ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって撮影されました 天文学者らによると、爆発した星の内部で最も近くて詳細な画像が明らかになったという。 画像解析は、研究者がこれらの大規模な焼夷現象を引き起こすプロセスをより深く理解するのに役立ちます。

また、宇宙天文台により、天文学者は、ハッブル、チャンドラ、スピッツァー、その他のウェッブ装置などの望遠鏡で撮影された残骸の画像では見ることができなかった神秘的な特徴を垣間見ることができました。

新しい画像は月曜日、ファーストレディのジル・バイデン博士が史上初のデジタル写真を公開した際に共有した。 ホワイトハウスアドベントカレンダーには、クリスマスの飾りのように輝いて見えるカシオペア A のウェッブの新しい視点が含まれています。

パデュー大学の物理学と天文学の助教授である天文学者ダン・ミリサブリェビッチ氏は声明で、「爆発する星のこのような様子はこれまで見たことがない」と述べた。 「超新星は宇宙進化の基本的な推進力です。エネルギーとその化学存在量 – 超新星についての私たちの理解に依存する部分が多くあります。これは私たちがこれまで銀河系で超新星を観察した中で最も近い観察です。」

1万年前に超新星爆発を起こした星の残骸は、ガスと塵の渦だけだ。 カシオペア A は、11,000 光年離れたカシオペア座にあります。 ある 光年5 兆 8,800 億マイル (9 兆 4,600 億キロメートル) に相当し、光線が 1 年間に進む距離です。

カシオペア A 号からの光が初めて地球に到達したのは、約 340 年前です。 私たちの銀河系で既知の超新星残骸としては最も小さいこの天体は、多くの地上望遠鏡や宇宙望遠鏡によって研究されてきました。 残りの部分は約 10 光年、つまり 60 兆マイル (96.6 兆キロメートル) にわたっています。

残骸としても知られる Cas A からの洞察により、科学者は星のライフサイクルについてさらに詳しく知ることができます。

天文学者らは、NIRCamと呼ばれる近赤外線ウェブカメラを使用して、これまでの観測とは異なる光の波長で超新星残骸を観察した。 この画像は、超新星が爆発前に星から放出されたガスと衝突する際に、超新星によって生成された物質の膨張エンベロープ間の相互作用の前例のない詳細を示しています。

でも絵は完成したようだ ウェッブが4月に撮影したものとは異なります 望遠鏡の中赤外線装置 (MIRI) を使用します。 それぞれの写真では、他の写真では見えない特定の特徴が際立っています。

ウェッブは人間の目には見えない赤外線の波長で宇宙を観察しています。 科学者がウェッブのデータを処理すると、望遠鏡で捉えた光が人間に見える色のスペクトルに変換されます。

新しい NIRCam 画像は、超新星残骸の内殻内のオレンジ色と明るいピンク色のフラッシュによって支配されています。 色は、酸素、アルゴン、ネオン、硫黄など、星が放出する元素のガス状の塊に対応しています。 ガス中には塵や微粒子が混入しています。 最終的には、これらすべての成分が集まって新しい星や惑星が形成されます。

残骸を研究することで、科学者は超新星爆発の間に何が起こったのかを再現することができます。

「NIRCamの解像度のおかげで、私たちは今、瀕死の星が爆発時に完全に砕け、小さなガラスの破片に似たフィラメントを残した様子を見ることができました」とミリサブリェビッチ氏は語った。 「長年にわたるCas Aの研究を経て、現在これらの詳細を解明することができ、この星がどのように爆発したかについて革新的な洞察が得られるのは本当に信じられないことです。」

NIRCam 画像と 4 月に撮影された MIRI 画像を比較すると、新しい視点の色はあまりカラフルではありません。 4 月の画像の明るいオレンジがかった赤の渦巻きは、NIRCam の目にはより煙のように見え、超新星からの衝撃波が周囲の物質と衝突した場所を示しています。

NIRCam 画像内の白色光は、荷電粒子が加速して磁力線の周りを移動するときに生成されるシンクロトロン放射によるものです。

NIRCam のビューから欠けている主な特徴は、MIRI 画像の「緑色の怪物」、または残骸の中心にある緑色の光の輪であり、これは天文学者を困惑させ、挑戦させてきました。

しかし、新たな詳細は、白と紫で囲まれた円形の穴を示す近赤外線画像で確認でき、星が爆発する前に放出したガスを構成する破片の荷電粒子の輪郭を示しています。

NIRCam 画像のもう 1 つの新しい特徴は、右下隅に見られるベイビー キャス A と呼ばれる泡です。これは、より大きな超新星残骸の子孫と思われ、カシオペア A の 170 光年後方に位置しています。

Baby Cas A は実際には光エコーと呼ばれる機能で、超新星光が塵と相互作用して塵を加熱します。 塵は時間の経過とともに冷えるにつれて輝き続けます。

新しいイメージに貢献したプロジェクトチームを率いたミリサブリェビッチ氏は、「これは驚くべきことだ」と語った。 「いくつかのまったく新しい特徴が出現し、星のライフサイクルについての考え方が変わることになるでしょう。」