Το Hubble αποτυπώνει 25 χρόνια διαστολής του Νεφελώματος του Καρκίνου

Πριν από σχεδόν μία χιλιετία, οι αστρονόμοι (και όχι μόνο), έγιναν μάρτυρες ενός λαμπρού νέου άστρου που έλαμπε στον ουρανό, μιας υπερκαινοφανούς έκρηξης (supernova) τόσο φωτεινής ώστε ήταν ορατή στο φως της ημέρας για εβδομάδες. Σήμερα, το διαστελλόμενο κατάλοιπο της, το Νεφέλωμα του Καρκίνου, συνεχίζει να εξελίσσεται σε απόσταση 6.500 ετών φωτός. Αφού συνδέθηκε για πρώτη φορά με ιστορικές καταγραφές από τον Edwin Hubble, το νεφέλωμα μελετάται έκτοτε, με εξαιρετική λεπτομέρεια από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, το οποίο επανήλθε στην αρχαία έκρηξη για να παρακολουθήσει τη συνεχιζόμενη διαστολή και μεταμόρφωσή της.

Ένα τέταρτο του αιώνα μετά τις πρώτες παρατηρήσεις ολόκληρου του Νεφελώματος του Καρκίνου, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble το παρατήρησε ξανά. Το διάσημο Νεφέλωμα του Καρκίνου είναι το αποτέλεσμα του υπερκαινοφανούς SN 1054, (εξερράγη το 1054 μ.Χ.) και βρίσκεται σε απόσταση 6.500 ετών φωτός, στον αστερισμό του Ταύρου.

Το αποτέλεσμα των παρατηρήσεων είναι μια απαράμιλλη, εξαιρετικής λεπτομέρειας εικόνα των συνεπειών μιας υπερκαινοφανούς έκρηξης και της εξέλιξής της κατά τη διάρκεια της ζωής του Hubble. Η επιστημονική εργασία που περιγράφει τις νέες παρατηρήσεις δημοσιεύτηκε στο περιοδικό The Astrophysical Journal.

Το κατάλοιπο του υπερκαινοφανούς ανακαλύφθηκε στα μέσα του 18ου αιώνα, και στη δεκαετία του 1950 ο Edwin Hubble ήταν μεταξύ των αστρονόμων που επισήμαναν τη στενή συσχέτιση ανάμεσα σε κινεζικές αστρονομικές καταγραφές ενός υπερκαινοφανούς και τη θέση του Νεφελώματος του Καρκίνου. Η ανακάλυψη ότι στο κέντρο του νεφελώματος υπάρχει ένα πάλσαρ, ένας ταχέως περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων, που τροφοδοτεί τη διαστολή του, έφερε τελικά σε συμφωνία τις σύγχρονες παρατηρήσεις με τα αρχαία αρχεία.

Εικόνα του νεφελώματος με δεδομένα από το 1999 και 2000, © NASA, ESA, STScI, W. Blair (JHU). Image Processing: J. DePasquale (STScI)

Στη νέα εικόνα του νεφελώματος, το Hubble κατέγραψε εντυπωσιακές λεπτομέρειες της νηματοειδούς δομής του, καθώς και τη σημαντική μετακίνηση αυτών των νημάτων μέσα σε 25 χρόνια, με ταχύτητα περίπου 5,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα. Το Hubble είναι το μόνο τηλεσκόπιο με τον συνδυασμό μακροχρόνιας λειτουργίας και ανάλυσης που μπορεί να καταγράψει αυτές τις λεπτομερείς μεταβολές.

Για καλύτερη σύγκριση με τη νέα εικόνα, η εικόνα του Νεφελώματος από το 1999 επεξεργάστηκε εκ νέου, και οι διαφορές στα χρώματα στις δύο εικόνες του Hubble δείχνουν έναν συνδυασμό μεταβολών στη τοπική θερμοκρασία και πυκνότητα του αερίου, καθώς και στη χημική του σύσταση.

Η επιστημονική ομάδα σημείωσε ότι τα νήματα στην περιφέρεια του νεφελώματος φαίνεται να έχουν μετακινηθεί περισσότερο σε σχέση με εκείνα στο κέντρο και ότι, αντί να μεγαλώνουν με την πάροδο του χρόνου, φαίνεται απλώς να μετακινούνται προς τα έξω. Αυτό οφείλεται στη φύση του Νεφελώματος του Καρκίνου ως νεφέλωμα πάλσαρ, που τροφοδοτείται από ακτινοβολία σύγχροτρον, η οποία δημιουργείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του μαγνητικού πεδίου του πάλσαρ και της ύλης του νεφελώματος. Σε άλλα γνωστά κατάλοιπα υπερκαινοφανών, η διαστολή προκαλείται αντίθετα, από κρουστικά κύματα της αρχικής έκρηξης, τα οποία διαβρώνουν τα περιβάλλοντα κελύφη αερίου που είχε αποβάλει προηγουμένως το άστρο πριν πεθάνει.

Εικόνα του νεφελώματος με δεδομένα από το 2024,, © NASA, ESA, STScI, W. Blair (JHU). Image Processing: J. DePasquale (STScI)

Οι νέες παρατηρήσεις υψηλότερης ανάλυσης του Hubble προσφέρουν επιπλέον πληροφορίες για την τρισδιάστατη δομή του Νεφελώματος του Καρκίνου, η οποία είναι δύσκολο να προσδιοριστεί από μια δισδιάστατη εικόνα. Σκιές από ορισμένα νήματα προβάλλονται πάνω στην λάμψη της ακτινοβολίας σύγχροτρον στο εσωτερικό του νεφελώματος, ενώ ορισμένα από τα φωτεινότερα νήματα στις πρόσφατες εικόνες του Hubble, δεν εμφανίζουν σκιές, γεγονός που υποδηλώνει ότι βρίσκονται στην μακρινή πλευρά του νεφελώματος.

Σύμφωνα με την επιστημονική ομάδα, η πραγματική αξία των παρατηρήσεων του Hubble στο Νεφέλωμα του Καρκίνου θα φανεί στο μέλλον, καθώς τα δεδομένα του Hubble θα συνδυαστούν με πρόσφατα δεδομένα από άλλα τηλεσκόπια που παρατηρούν το νεφέλωμα σε διαφορετικά μήκη κύματος, όπως από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που δημοσίευσε το 2024 παρατηρήσεις του νεφελώματος στο υπέρυθρο. Η σύγκριση της εικόνας του Hubble με άλλες σύγχρονες πολυφασματικές παρατηρήσεις θα βοηθήσει τους επιστήμονες να συνθέσουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της συνεχιζόμενης εξέλιξης του υπερκαινοφανούς, αιώνες μετά την πρώτη εμφάνιση εκείνου του μικρού νέου άστρου στον ουρανό.

Η δημοσίευση στο The Astrophysical Journal

https://esahubble.org/news/heic2607

Ο Όμιλος Φίλων Αστρονομίας στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης: facebook, instagram, x, tiktok, youtube