Внезапная взрывная смерть массивной звезды, называемой сверхновой, является одним из крупнейших взрывов во Вселенной со времен Большого взрыва. После себя остались измельченные звездные остатки, напоминающие пушистый ватный шарик. Взрыв превращается из пятна света в тонкую запутанную паутину светящихся газов.
Одним из ближайших остатков сверхновой является Петля Лебедя, расположенная высоко в летнем небе. Она разрослась до 120 световых лет в диаметре. Энергия, необходимая для раздувания такой огромной конструкции, находится за пределами воображения.
Если бы ее можно было увидеть невооруженным глазом, Петля Лебедя имела бы угловой диаметр шести полных Лун, протянутых по небу. Другими словами, это может быть ширина трех пальцев на расстоянии вытянутой руки. Учитывая свои размеры, Петля Лебедя является излюбленной целью любителей наблюдать за звездами.
Астрономы использовали возможности космического телескопа «Хаббл», чтобы приблизить один кусочек туманности. Они обнаружили тонкие нити, напоминающие морщины, на простыне, растянутой на два световых года. Нити находятся на внешнем крае расширяющегося пузыря, врезающегося в межзвездное пространство.
Анализируя местоположение ударной волны, астрономы обнаружили, что нити ни разу не замедлились за последние 20 лет наблюдений Хаббла. Нити даже не изменили форму. Материал движется в межзвездное пространство со скоростью более полумиллиона миль в час – достаточно быстро, чтобы добраться от Земли до Луны менее чем за полчаса!
отя обреченная звезда взорвалась около 20 000 лет назад, ее разорванные остатки продолжают мчаться в космос с головокружительной скоростью – и космический телескоп НАСА Хаббл зафиксировал это событие.
Туманность, называемая Петлей Лебедя, имеет форму пузыря диаметром около 120 световых лет. Расстояние до ее центра составляет примерно 2600 световых лет. Вся туманность имеет ширину в шесть полных Лун, если смотреть на нее на небе.
Астрономы использовали Хаббл, чтобы рассмотреть очень маленький кусочек переднего края расширяющегося пузыря сверхновой, где взрывная волна сверхновой врезается в окружающий материал в космосе. Снимки Хаббла, сделанные с 2001 по 2020 год, ясно демонстрируют, как фронт ударной волны остатка расширялся с течением времени, и они использовали четкие изображения для измерения его скорости.
Анализируя местоположение ударной волны, астрономы обнаружили, что за последние 20 лет она нисколько не замедлилась и движется в межзвездное пространство со скоростью более полумиллиона миль в час – достаточно быстро, чтобы добраться от Земли до Луны за меньшее время. Чем полчаса. Хотя это кажется невероятно быстрым, на самом деле это медленная скорость по сравнению со скоростью ударной волны сверхновой. Исследователи смогли собрать «кино» из изображений Хаббла, чтобы рассмотреть крупным планом то, как разорванная звезда врезается в межзвездное пространство.
«Хаббл — единственный способ, с помощью которого мы можем с такой четкостью наблюдать за тем, что происходит на краю пузыря», — сказал Рави Санкрит, астроном из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд. «Изображения Хаббла впечатляют, если внимательно рассмотреть их. Они рассказывают нам о различиях в плотности, с которыми сталкиваются толчки сверхновых при их распространении в пространстве, и о турбулентности в регионах, находящихся за этими толчками».
При очень близком рассмотрении участка светящихся водородных нитей длиной почти в два световых года видно, что они выглядят как смятый лист, если смотреть сбоку. «Вы видите рябь на листе, который виден с ребра, поэтому он выглядит как скрученные ленты света», — сказал Уильям Блэр из Университета Джона Хопкинса, Балтимор, Мэриленд. «Эти колебания возникают, когда ударная волна сталкивается с более или менее плотным материалом в межзвездной среде». В замедленном фильме, снятом за почти два десятилетия, видно, как нити движутся на фоне звезд, но сохраняют свою форму.
«Когда мы направили Хаббл на Петлю Лебедя, мы знали, что это передний край ударного фронта, который мы хотели изучить. Когда мы получили исходное изображение и увидели эту невероятную, тонкую ленту света, что ж, это было бонусом. ... Мы не знали, что это приведет к разрешению такой структуры», - сказал Блэр.
Блэр объяснил, что ударная волна движется от места взрыва, а затем начинает сталкиваться с межзвездной средой, разреженными областями газа и пыли в межзвездном пространстве. Это очень переходная фаза расширения пузыря сверхновой, когда невидимый нейтральный водород нагревается до 1 миллиона градусов по Фаренгейту или более в результате прохождения ударной волны. Затем газ начинает светиться, поскольку электроны переходят в состояния с более высокой энергией и испускают фотоны, возвращаясь в состояния с низкой энергией. Дальше за фронтом ударной волны ионизированные атомы кислорода начинают охлаждаться, излучая характерное свечение, показанное синим цветом.
Петля Лебедя была открыта в 1784 году Уильямом Гершелем с помощью простого 18-дюймового телескопа-рефлектора. Он никогда не мог себе представить, что чуть более двух столетий спустя у нас будет телескоп, достаточно мощный, чтобы рассмотреть очень крошечный кусочек туманности и получить этот захватывающий вид.
Космический телескоп Хаббл — проект международного сотрудничества НАСА и ЕКА. Телескопом управляет Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные работы с телескопом Хаббл. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов астрономических исследований в Вашингтоне, округ Колумбия.
https://hubblesite.org/
