Телескоп NASA Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) отправил на Землю своё первое изображение, на котором видны остатки звезды, взорвавшейся ещё в 17 веке.
Космическая обсерватория была запущена 9 декабря 2021 года с мыса Канаверал, штат Флорида, на ракете SpaceX Falcon 9 на низкую околоземную орбиту.
В прошлом месяце была проведена его калибровка приборов и подготовка к наблюдению остатка сверхновой звезды (SNR) в созвездии Кассиопея, называемой Кассиопеей А.
Это остатки гигантской звезды на расстоянии 11 тысяч световых лет, впервые замеченной в 17 веке, с ударными волнами, охватывающими окружающий газ и нагревающими его, генерирующими быстрые частицы космических лучей, производящие яркое свечение в рентгеновском свете.
Телескоп IXPE присоединился к рентгеновскому телескопу «Чандра», одной из крупнейших космических обсерваторий NASA, запущенной в 1999 году, для изучения различных аспектов рентгеновского спектра.
IXPE, созданная совместными усилиями NASA и Итальянского космического агентства, является первой космической обсерваторией, предназначенной для изучения поляризации рентгеновских лучей, исходящих от таких объектов, как взорвавшиеся звёзды и чёрные дыры — именно так ориентируется свет во время своего движения.
На новом изображении, опубликованном NASA ко Дню святого Валентина, данные IXPE показаны в виде пурпурного шара, на которые наложены данные с Чандры, показанные синим цветом.
Насыщенность пурпурного цвета соответствует интенсивности рентгеновского излучения, наблюдаемого с помощью IXPE, тогда как синий цвет соответствует данным высокоэнергетического рентгеновского излучения.
Чандра и IXPE с помощью разных типов детекторов фиксируют различные уровни углового разрешения или резкости, что даёт астрономам и астрофизикам более высокий уровень детализации, чтобы лучше исследовать эти необычные явления.
После запуска «Чандры» в 1999 году его первым изображением также была Кассиопея А, один из самых ярких рентгеновских объектов в созвездии Кассиопея.
Изображение, полученное «Чандрой», показало, что в центре остатка сверхновой звезды находится компактный объект — вероятно, чёрная дыра или нейтронная звезда.
Эти объекты, наряду с облаками яркого газа и пыли, являются остатками массивной звезды, срок службы которой истёк.
Также известная как «Cas A», массивная звезда, которая сбросила свои внешние слои, сформировав рентгеновское облако, взорвалась на части более 14 тысяч лет назад, но свет от этого события достиг Земли только около 350 лет назад, так как она находилась на расстоянии 11 090 световых лет.
Сверхновые звёзды (или вспышки сверхновых) наполнены магнитной энергией и ускоряют частицы почти до скорости света, что делает их лабораториями для изучения экстремальной физики в космосе.
Ключевое измерение, которое учёные проведут с помощью IXPE, называется поляризацией. Это способ посмотреть, как ориентируется рентгеновский свет при его перемещении в пространстве.
Поляризация света содержит подсказки об окружающей среде, в которой возник свет. Приборы IXPE также измеряют энергию, время прибытия и положение на небе рентгеновских лучей от космических источников.
Данные, которые IXPE собирает о Кассиопее А, позволят учёным увидеть, как меняется поляризация остатков сверхновой звезды.
Её диаметр составляет около 10 световых лет, что более чем в два раза превышает расстояние между Землёй и нашим ближайшим звёздным соседом, Проксимой Центавра.
В настоящее время исследователи работают с данными для создания первой в мире карты поляризации рентгеновского излучения объекта.
Это должно предоставить новые подсказки о том, как рентгеновские лучи производятся на Кассиопее А.
