Міжнародна група астрономів вивчила за допомогою камери ближнього інфрачервоного діапазону NIRCam космічного телескопа «Джеймс Вебб» один з найвідоміших залишків наднової в нічному небі — Кассіопею А. Дослідження доповнює раніше опубліковані спостереження у середньому інфрачервоному діапазоні за допомогою приладу MIRI телескопа.
Залишок наднової Кассіопея А на знімку NIRCam. На малюнках 1 та 2 видно тонкі завіси газу, що нагадують дим, біля зовнішнього краю внутрішньої оболонки. Малюнки 3 і 4 показують згустки пилу, підсвічені вибухом наднової. Великий об’єкт на малюнку 4 дослідники назвали «малятко» Кассіопея А. Зображення: NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (University of Gent)
Знімок з рекордно високою роздільною здатністю розкриває складні деталі оболонки, що розширюється, з зіркового матеріалу — газу, викинутого зіркою перед вибухом. Інфрачервоні хвилі не видно для ока людини, тому дослідники обробляють дані, отримані телескопом, присвоюючи різні кольори випромінювання різних довжинах хвиль. Кожен відтінок вказує на різні складові космічного вибуху та процеси, що протікають усередині нього.
Найбільш помітні кольори на знімку «Вебба» — це згустки яскраво-жовтогарячого та світло-рожевого кольорів, що становлять внутрішню оболонку залишку наднової. Чутлива оптика телескопа показує дрібні згустки газу, що складається із сірки, кисню, аргону та неону, викинутих зіркою.
Залишок наднової Кассіопея А в ближньому (ліворуч) та середньому (праворуч) інфрачервоному діапазоні. Зображення: NASA, ESA, CSA, STScI, D. Milisavljevic (Purdue University), T. Temim (Princeton University), I. De Looze (University of Gent)
Порівнюючи знімки Кассіопеї А в ближньому та середньому інфрачервоному діапазоні, дослідники зазначили, що внутрішня порожнина та зовнішня оболонка на новому знімку напрочуд безбарвні. Околиці внутрішньої оболонки, які на зображенні MIRI виглядали темно-жовтогарячими та червоними, у ближньому інфрачервоному діапазоні нагадують легкий дим від багаття. Це вказує на область, де вибухова хвиля наднової врізається в навколишній навколозірковий матеріал. Пил там занадто холодний, щоб його можна було виявити в ближньому інфрачервоному діапазоні, але він світиться на знімку MIRI.
Дослідники дійшли висновку, що білий колір — – це синхротронне випромінювання, яке формується у всьому електромагнітному спектрі. Воно створюється зарядженими частинками, що рухаються з надзвичайно високими швидкостями та обертаються навколо силових ліній магнітного поля. Синхротронне випромінювання також видно у бульбашкоподібних оболонках у нижній половині внутрішньої порожнини.
Залишок наднової Кассіопея А на знімку NIRCam. Відео: HubbleWebbESA
Ще одна дивовижна особливість, яка виявилася на новому знімку, це яскрава велика смугаста «капля». Вона нагадує зменшену копію наднової, і дослідники назвали її «малятко» Кассіопея А (Baby Cas A). Насправді, ця легке відлуння вибуху — світло від стародавнього спалаху досягло і зігріло далекий пил, який світиться в міру остигання. Незважаючи на близькість «малятко» знаходиться приблизно в 170 світлових роках позаду залишку наднової.