เครดิตภาพ: จันทรา
ข้อมูลที่รวบรวมจากหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์และอินฟราเรดของนาซ่ากับกล้องโทรทรรศน์ Palomar ขนาด 200 นิ้วได้เปิดเผยหลักฐานว่าการระเบิดของรังสีแกมม่าซึ่งเป็นหนึ่งในการระเบิดที่ร้ายแรงที่สุดในกาแลคซีของเราเมื่อไม่กี่พันปีก่อน ซูเปอร์โนวาที่เหลืออยู่ W49B อาจเป็นเศษซากแรกของการปะทุรังสีแกมม่าที่ค้นพบในทางช้างเผือก
W49B เป็นเนบิวลารูปทรงกระบอกตั้งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 35,000 ปีแสง ข้อมูลใหม่เปิดเผยวงแหวนอินฟราเรดที่สว่างสดใสเช่นห่วงรอบกระบอกสูบและการแผ่รังสี X ที่รุนแรงจากเหล็กและนิกเกิลตามแนวแกนของกระบอกสูบ
“ ผลลัพธ์เหล่านี้มีหลักฐานที่น่าสนใจว่าดาวมวลสูงมากระเบิดด้วยเครื่องบินไอพ่นพุ่งตรงสองแกนที่เต็มไปด้วยเหล็ก” Jonathan Keohane จากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA กล่าวในงานแถลงข่าวที่การประชุม American Astronomical Society ในเดนเวอร์กล่าว “ สิ่งนี้ทำให้ W49B เป็นตัวเลือกอันดับต้นสำหรับการเป็นเศษซากของการระเบิดของรังสีแกมม่าที่เกี่ยวข้องกับการยุบหลุมดำ”
“ การปะทุของรังสีแกมม่าที่ใกล้ที่สุดที่รู้จักไปยังโลกนั้นอยู่ห่างออกไปหลายล้านปีแสงใช่ไหม? ส่วนใหญ่เป็นพันล้านปีแสงห่างไกล? ดังนั้นการตรวจจับเศษที่เหลือในกาแลคซีของเราจึงเป็นการค้นพบครั้งสำคัญ” วิลเลียมรีชหนึ่งในผู้ประสานงานของ Keohane จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียกล่าว
ตามทฤษฎีการยุบตัวของดาวนั้นการระเบิดของรังสีแกมม่าเกิดขึ้นเมื่อดาวมวลสูงหมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และแกนกลางของดาวฤกษ์ยุบตัวเป็นหลุมดำที่ล้อมรอบด้วยดิสก์ของก๊าซแม่เหล็กที่ร้อนและหมุนเร็วมาก ก๊าซส่วนใหญ่นี้ถูกดึงเข้าไปในหลุมดำ แต่ก็มีก๊าซบางชนิดที่พุ่งออกมาในกลุ่มก๊าซพุ่งตรงข้ามที่เดินทางด้วยความเร็วแสง
ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ในแนวเดียวกับเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้จะเห็นการปะทุของรังสีแกมม่าซึ่งเป็นแฟลชที่ทำให้ไม่เห็นซึ่งพลังงานความเข้มข้นเท่ากับหนึ่งในสิบล้านล้านดวงอาทิตย์เป็นเวลาหนึ่งนาทีหรือมากกว่านั้น มุมมองที่ตั้งฉากกับเครื่องบินไอพ่นนั้นน่าประหลาดใจน้อยกว่าแม้ว่าการระเบิดของซุปเปอร์โนวาที่น่าตื่นเต้น สำหรับ W49B เจ็ทนั้นเอียงออกจากระนาบของท้องฟ้าประมาณ 20 องศา
เส้นผ่าศูนย์กลางสี่วงประมาณ 25 ปีแสงสามารถระบุได้ในภาพอินฟราเรด วงแหวนเหล่านี้ซึ่งเกิดจากแก๊สอุ่นนั้นน่าจะถูกขว้างด้วยการหมุนอย่างรวดเร็วของดาวมวลสูงเมื่อสองสามร้อยพันปีก่อนที่ดาวจะระเบิด วงแหวนถูกผลักออกไปโดยลมร้อนจากดาวเมื่อไม่กี่พันปีก่อนที่มันจะระเบิด
ภาพและข้อมูลสเปกตรัมของจันทราแสดงให้เห็นว่าไอพ่นของก๊าซหลายล้านองศาเซลเซียสที่ทอดตัวตามแนวแกนของกระบอกสูบนั้นอุดมไปด้วยเหล็กและนิกเกิลไอออนซึ่งสอดคล้องกับการถูกไล่ออกจากศูนย์กลางของดาวฤกษ์ สิ่งนี้แตกต่างจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวาประเภท II ทั่วไปซึ่งเฟและนิส่วนใหญ่สร้างดาวนิวตรอนและส่วนนอกของดาวคือสิ่งที่พุ่งออกมา ในทางตรงกันข้ามในรูปแบบ collapsar ของรังสีแกมม่าจะระเบิดเหล็กและนิกเกิลจากจุดศูนย์กลางออกมาพร้อมกับเจ็ท
ที่ปลายกระบอกสูบการปล่อยรังสีเอกซ์จะเปล่งประกายออกมาเพื่อสร้างความร้อน หมวก X-ray นั้นล้อมรอบด้วยเมฆไฮโดรเจนโมเลกุลแบนที่ตรวจพบในอินฟราเรด คุณสมบัติเหล่านี้บ่งชี้ว่าคลื่นกระแทกที่เกิดจากการระเบิดพบเมฆก๊าซและฝุ่นหนาแน่น
สถานการณ์ที่เกิดขึ้นนั้นเป็นหนึ่งในดาวมวลสูงที่ก่อตัวขึ้นจากกลุ่มเมฆฝุ่นหนาแน่นส่องสว่างเป็นเวลาไม่กี่ล้านปีในขณะที่หมุนวงแหวนก๊าซและผลักมันออกไปทำให้เกิดช่องว่างรอบดาวฤกษ์เกือบหมด จากนั้นดาวดังกล่าวได้เกิดการระเบิดซูเปอร์โนวาแบบยุบตัวซึ่งส่งผลให้เกิดการระเบิดของรังสีแกมม่า
การสังเกตของ W49B อาจช่วยแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นกับโมเดล collapsar สำหรับการปะทุรังสีแกมม่า ในอีกด้านหนึ่งโมเดลนั้นมีพื้นฐานมาจากการล่มสลายของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ซึ่งเกิดจากเมฆหนาแน่น ในทางกลับกันการสำรวจแสงระเรื่อของรังสีแกมมาจำนวนมากบ่งชี้ว่าการระเบิดเกิดขึ้นในก๊าซที่มีความหนาแน่นต่ำ จากข้อมูลของ W49B ความละเอียดที่เสนอโดย Keohane และเพื่อนร่วมงานก็คือดาวดวงนั้นได้ทำการแกะสลักโพรงที่มีความหนาแน่นต่ำซึ่งเกิดการระเบิดขึ้นในภายหลัง
“ ดาวนี้ดูเหมือนจะระเบิดภายในฟองที่มันสร้างขึ้น” Keohane กล่าว “ ในแง่หนึ่งมันขุดหลุมฝังศพของมันเอง”
Marshall Flight Flight Center, Huntsville, Ala. เป็นผู้บริหารจัดการโครงการจันทราสำหรับสำนักงานวิทยาศาสตร์อวกาศสำนักงานใหญ่ขององค์การนาซ่าวอชิงตัน Northrop Grumman จากเรดอนโดบีชรัฐแคลิฟอร์เนียเดิมชื่อ TRW, Inc. เป็นผู้รับเหมาพัฒนาชั้นนำสำหรับหอดูดาว หอดูดาวดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมิ ธ โซเนียนควบคุมวิทยาศาสตร์และการบินจากศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราในเคมบริดจ์
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจันทรา
