Nuovi filmati di due degli oggetti più famosi del cielo, la Nebulosa del Granchio e Cassiopea A, vengono rilasciati dall'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA. Ciascuno include dati a raggi X raccolti da Chandra nel corso di circa due decenni. Mostrano cambiamenti drammatici nei detriti e nelle radiazioni rimanenti dopo l'esplosione di due stelle massicce nella nostra galassia.
La Nebulosa del Granchio, il risultato di una brillante esplosione di supernova vista dai cinesi e da altri astronomi nell'anno 1054, si trova a 6.500 anni luce dalla Terra. Al suo centro c'è una stella di neutroni, una stella super densa prodotta dalla supernova. Mentre ruota a circa 30 volte al secondo, il suo raggio di radiazione passa sopra la Terra ad ogni orbita, come un faro cosmico.
Quando la giovane pulsar rallenta, grandi quantità di energia vengono iniettate nell’ambiente circostante. In particolare, un vento ad alta velocità di particelle di materia e antimateria si riversa nella nebulosa circostante, creando un'onda d'urto che forma l'anello in espansione visto nel film. I getti provenienti dai poli della pulsar emettono particelle di materia e antimateria che emettono raggi X in una direzione perpendicolare all'anello.
Nel corso di 22 anni, Chandra ha effettuato numerose osservazioni della Nebulosa del Granchio. Con questo lungo periodo, gli astronomi vedono chiari cambiamenti sia nell'anello che nei getti nel nuovo film. I precedenti filmati di Chandra mostravano immagini tratte da periodi di tempo molto più brevi:un periodo di 5 mesi tra il 2000 e il 2001 e oltre 7 mesi tra il 2010 e il 2011 per un altro.
Il lasso di tempo più lungo evidenzia fluttuazioni affascinanti, comprese variazioni simili a fruste nel getto di raggi X che si vedono solo in questo film molto più lungo. Una nuova serie di osservazioni di Chandra sarà condotta entro la fine dell'anno per seguire i cambiamenti nel getto da quando gli ultimi dati di Chandra sono stati ottenuti all'inizio del 2022.
Timelapse della Nebulosa del Granchio:
La seconda fatturazione in questo doubleheader è altrettanto spettacolare. Cassiopea A (Cas A in breve) è i resti di una supernova che si stima sia esplosa circa 340 anni fa nel cielo terrestre. Mentre altri film di Chandra su Cas A sono stati pubblicati in precedenza, incluso uno con dati che vanno dal 2000 al 2013, questo nuovo film è sostanzialmente più lungo e presenta dati dal 2000 al 2019.
La regione esterna di Cas A mostra l'onda d'urto in espansione dell'esplosione. L'onda d'urto è composta da onde d'urto, simili ai boom sonici generati da un aereo supersonico. Queste onde d'urto in espansione sono luoghi in cui le particelle vengono accelerate a energie superiori a quelle del più potente acceleratore sulla Terra, il Large Hadron Collider.
Mentre l'onda d'urto viaggia verso l'esterno, incontra il materiale circostante e rallenta, generando una seconda onda d'urto che viaggia all'indietro rispetto all'onda d'urto, analogamente a un ingorgo che viaggia all'indietro dalla scena di un incidente in autostrada.
Cas A è stato uno degli obiettivi più osservati e delle immagini rilasciate pubblicamente dalla missione Chandra. È stata la prima immagine luminosa ufficiale di Chandra nel 1999, dopo che lo Space Shuttle Columbia venne lanciato in orbita e scoprì rapidamente per la prima volta una sorgente puntiforme di raggi X nel centro di Cas A, successivamente confermata essere una stella di neutroni.
Nel corso degli anni, gli astronomi hanno utilizzato Chandra per scoprire prove della presenza di "superfluido" all'interno della stella di neutroni di Cas A, per rivelare che la stella massiccia originale potrebbe essersi capovolta durante l'esplosione e per compiere un passo importante nell'individuazione del modo in cui le stelle giganti esplodono.
Chandra ha anche mappato gli elementi forgiati all’interno della stella, che ora si stanno spostando nello spazio per contribuire a seminare la prossima generazione di stelle e pianeti. Più recentemente, i dati di Chandra sono stati combinati con i dati del telescopio spaziale James Webb della NASA per aiutare a determinare l'origine di strutture misteriose all'interno dei resti.
Cassiopea Un timelapse:
Le immagini utilizzate nell'ultimo film Cas A sono state elaborate utilizzando una tecnica di elaborazione all'avanguardia guidata da Yusuke dell'Università Rikkyo in Giappone per sfruttare appieno la nitida visione a raggi X di Chandra. L'articolo che descrive il loro lavoro è stato pubblicato su The Astrophysical Journal ed è disponibile online.
Questi due film mostrano le capacità di Chandra di documentare i cambiamenti negli oggetti astronomici nel corso dei tempi umani. Film del genere non sarebbero possibili senza gli archivi di Chandra, che fungono da archivi pubblici per i dati raccolti nei quasi 25 anni di attività di Chandra.
Ulteriori informazioni: Yusuke Sakai et al, Deconvoluzione di Richardson-Lucy con una funzione di diffusione dei punti spazialmente variante di Chandra:il resto di supernova Cassiopeia A come esempio, The Astrophysical Journal (2023). DOI:10.3847/1538-4357/acd9b3
Informazioni sul giornale: Giornale astrofisico
Fornito da Chandra X-ray Center
