Astronomowie z National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i innych ośrodków wykorzystali radioteleskop MeerKAT do zbadania 36 pozostałości po supernowych. Wyniki kampanii obserwacyjnej, opublikowane 20 listopada na serwerze arXiv, dają nam ważny wgląd we właściwości tych obiektów.
Pozostałości po supernowych (SNR) to rozszerzające się, rozproszone struktury powstałe w wyniku wybuchu supernowej. Składają się z wyrzuconego w wyniku tej eksplozji materiału umierającej gwiazdy oraz innej materii międzygwiazdowej, która zostaje sprasowana i przemieszczona w wyniku przejścia fali uderzeniowej wywołanej przez eksplodującą gwiazdę. Badania pozostałości po supernowych są bardzo ważne dla astronomów, ponieważ odgrywają one kluczową rolę w ewolucji galaktyk, rozpraszając ciężkie pierwiastki powstałe w wyniku wybuchu wewnątrz galaktyki i dostarczając energię niezbędną do podgrzewania ośrodka międzygwiazdowego. Uważa się również, że to właśnie supernowe są odpowiedzialne za przyspieszanie galaktycznego promieniowania kosmicznego.
Niedawno zespół astronomów pod kierownictwem Williama Cottona z NRAO wybrał 36 słabo zbadanych galaktycznych pozostałości po supernowych jako obiekty do obserwacji prowadzonych przy użyciu sieci anten MeerKAT. Cel badań był prosty: chciano dowiedzieć się czegoś więcej na temat właściwości tych konkretnych SNR.
Przedstawiamy pełne obserwacje MeerKAT w paśmie L (856-1,712 MHz) dla 36 pozostałości po supernowych na dużych szerokościach galaktycznych – napisali naukowcy w swoim artykule.
Co ciekawe, te obserwacje wykazały, że dwie z 36 obserwowanych SNR... w ogóle nie są pozostałościami supernowych. Obiekt oznaczony jako G30.7-2.0, który początkowo został sklasyfikowany jako pozostałość, okazał się teraz strukturą złożoną z trzech stosunkowo jasnych radioźródeł tła, które wydają się tworzyć łuk. Drugi obiekt, G15.1-1.6, wydaje się z kolei raczej regionem zjonizowanego międzygwiazdowego wodoru atomowego (HII).
Obrazy pokazują też, że co najmniej połowa badanych SNR posiada wybrzuszenia lub wypukłości. Większość z nich sugeruje, że coś przebija się przez zewnętrzną krawędź pozostałości. Astronomowie podkreślają, że odkrycie to było możliwe tylko dzięki wyjątkowej czułości i wysokiej jakości obrazów wykonanych w zakresie tzw. rozległej emisji, zapewnianych przez sieć MeerKAT. Większość z zaobserwowanych wybrzuszeń charakteryzuje się wyjątkowo niską jasnością radiową, z którą sieć ta świetnie sobie radzi.
Przeprowadzone badania pozwoliły zespołowi na zbadanie pól magnetycznych obecnych w pozostałościach z próbki. Przykładowo, odkryto, że pole magnetyczne wewnątrz pozostałości G327.6+14.6 ma w dużej mierze składową radialną, podczas gdy SNR G4.8+6.2 wykazuje z kolei pole magnetyczne, które jest w większości styczne, z wyjątkiem obszarów eksplozji, gdzie jest ono także radialne.
Astronomowie odkryli również, że kilka z badanych pozostałości po supernowych wykazuje dwustronną lub beczkowatą strukturę. Takie struktury są bardzo rozpowszechnione w przypadku dojrzałych SNR i wskazują na ich ekspansję wewnątrz w przybliżeniu jednorodnego ośrodka o stosunkowo jednorodnym polu magnetycznym.
MeerKAT to sieć interferometryczna złożona z 64 anten o średnicy 13,5 metrów w Northern Cape w Afryce. Interferometr ten będzie największym i najczulszym radioteleskopem tego rejonu aż do ukończenia budowy sieci SKA (Square Kilometer Array), co ma nastąpić nie wcześniej niż w 2024 roku. Teleskop MeerKAT jest używany w badaniach nad kosmicznymi polami magnetycznymi, ewolucją galaktyk, wielkoskalową strukturą Wszechświata, ciemną materią i naturą przejściowych źródeł radiowych na niebie. Swoje „pierwsze światło” ujrzał w lipcu 2016 roku.
Czytaj więcej:
Źródło: Phys.org
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu: Obraz MeerKAT w tzw. mocy całkowitej (total power) dla jednej z badanych SNR, G4.2-3.5, na częstotliwości 1,335 MHz we współrzędnych galaktycznych. Źródło: arXiv (2023)
