ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้ค้นพบข้อมูลใหม่เกี่ยวกับซากของดาวฤกษ์ที่ถูกค้นพบการระเบิดเมื่อ 450 ปีที่แล้ว

เศษซากของซุปเปอร์โนวานี้เรียกว่า Tycho ซึ่งตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก Tycho Brahe ผู้สังเกตเห็นแสงจ้าของ “ดาว” ใหม่นี้ในกลุ่มดาว Cassiopeia ในปี 1572 ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักดาราศาสตร์ใช้ Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) ของNASAเพื่อ ศึกษารังสีเอกซ์โพลาไรซ์จากซากซุปเปอร์โนวาไทโคก้อนกลมสีม่วงชมพูที่อยู่ตรงกลางภาพซึ่งแสดงถึงเศษซากของซูเปอร์โนวาไทโคการใช้ข้อมูลจาก Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) ของ NASA นักวิจัยนานาชาติได้เปิดเผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับซากซูเปอร์โนวา Tycho ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่ระเบิดในกลุ่มดาวแคสสิโอเปีย ซึ่งเป็นแสงที่เราเห็นครั้งแรกบนโลกในปี ค.ศ. 1572

• บทความอื่น ๆ : rickclubb.com

เป็นครั้งแรกที่ IXPE เปิดเผยรูปทรงเรขาคณิตของสนามแม่เหล็กใกล้กับคลื่นกระแทก ซึ่งยังคงแพร่กระจายจากการระเบิดครั้งแรกและสร้างขอบเขตรอบวัสดุที่พุ่งออกมา การทำความเข้าใจเกี่ยวกับเรขาคณิตของสนามแม่เหล็กช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบเพิ่มเติมได้ว่าอนุภาคถูกเร่งขึ้นที่นั่นอย่างไร

ดร. ริคคาร์โด เฟราซโซลี นักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งชาติอิตาลีในกรุงโรม กล่าวว่า “ในฐานะหนึ่งในซูเปอร์โนวาในประวัติศาสตร์ที่เรียกว่า ไทโค ได้รับการสังเกตจากมนุษยชาติในอดีต และมีผลกระทบต่อสังคมและแม้กระทั่งศิลปะอย่างยาวนาน” ร่วมมือกับ NASA ในภารกิจ IXPE “มันน่าตื่นเต้นที่ได้มาที่นี่ 450 ปีหลังจากการปรากฏตัวครั้งแรกบนท้องฟ้า ได้เห็นวัตถุนี้อีกครั้งด้วยสายตาใหม่และเรียนรู้จากมัน” Ferrazzoli เป็นผู้เขียนหลักของการ ค้นพบ Tycho ที่ตีพิมพ์ใหม่ ซึ่งปรากฏในฉบับล่าสุดของThe Astrophysical Journal

การวัดโพลาไรเซชันของรังสีเอกซ์จะบอกทิศทางเฉลี่ยและลำดับของสนามแม่เหล็กของคลื่นแสงที่สร้างรังสีเอกซ์จากแหล่งพลังงานสูงเช่นไทโค รังสีเอกซ์โพลาไรซ์เกิดจากอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กในกระบวนการที่เรียกว่า “การปล่อยแสงซินโครตรอน” ทิศทางโพลาไรเซชันจากรังสีเอกซ์สามารถแมปกลับไปยังทิศทางของสนามแม่เหล็ก ณ ตำแหน่งที่สร้างรังสีเอกซ์ได้ ข้อมูลนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตอบคำถามที่ใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เช่น Tycho และวัตถุอื่นๆ เร่งอนุภาคให้เข้าใกล้ความเร็วแสงมากกว่าเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลกได้อย่างไร

แพทริก สเลน นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์อาวุโสแห่งศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ดในเคมบริดจ์ “จำเป็นต้องมีสนามแม่เหล็กที่แรงและปั่นป่วน แต่ IXPE กำลังแสดงให้เราเห็นว่ามีความสม่ำเสมอหรือการเชื่อมโยงกันในระดับมากที่เกี่ยวข้องเช่นกัน โดยขยายลงไปยังไซต์ที่มีการเร่งความเร็ว”

ในช่วงหลายทศวรรษของการดำเนินงานหอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทรา ของ NASA ได้เฝ้าสังเกตเศษซากซูเปอร์โนวาไทโคซ้ำแล้วซ้ำเล่า ช่วยให้นักวิจัยค้นพบจุดสังเกตเกี่ยวกับการก่อตัวที่น่าทึ่งนี้ ด้วยความสามารถในการระบุและติดตามแสงเอ็กซ์เรย์โพลาไรซ์ IXPE สร้างขึ้นจากรากฐานที่ Chandra วางไว้ ข้อมูลจาก IXPE ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจกระบวนการที่รังสีคอสมิกซึ่งเป็นอนุภาคพลังงานสูงที่แทรกซึมในกาแลคซีของเราถูกเร่งโดยเศษซากซุปเปอร์โนวา

IXPE ช่วยทำแผนที่รูปร่างของสนามแม่เหล็กของ Tycho ด้วยความชัดเจนและขนาดที่ไม่เคยมีมาก่อน แม้ว่าหอสังเกตการณ์ก่อนหน้านี้จะดูสนามแม่เหล็กของ Tycho ในคลื่นวิทยุ แต่ IXPE ก็วัดรูปร่างของสนามด้วยสเกลที่เล็กกว่าหนึ่งพาร์เซก หรือประมาณ 3.26 ปีแสง ซึ่งเป็นขนาดที่กว้างมากในแง่ของประสบการณ์ของมนุษย์ แต่นักวิจัยที่ใกล้เคียงที่สุดก็เคยมีมา เพื่อสังเกตแหล่งที่มาของ “รังสีคอสมิก” ที่มีพลังงานสูงซึ่งปล่อยออกมาจากหนึ่งในปรากฏการณ์อันไกลโพ้นเหล่านี้ ข้อมูลนี้มีค่าเมื่อนักวิทยาศาสตร์สำรวจว่าอนุภาคถูกเร่งขึ้นอย่างไรหลังจากคลื่นระเบิดของการระเบิดครั้งแรก

นักวิจัยยังได้บันทึกความคล้ายคลึงกันและความแตกต่างที่น่าประหลาดใจระหว่างการค้นพบของ IXPE ที่ Tycho และที่Cassiopeia A supernova remnantซึ่งเป็นหัวข้อการศึกษาก่อนหน้านี้ ทิศทางโดยรวมของสนามแม่เหล็กในซากซุปเปอร์โนวาทั้งสองดูเหมือนจะเป็นแนวรัศมี ยืดออกไปตามทิศทางที่ยื่นออกไปด้านนอก แต่ Tycho ให้ผลโพลาไรซ์ของรังสีเอกซ์ในระดับที่สูงกว่า Cassiopeia A มาก ซึ่งบ่งชี้ว่ามันอาจมีสนามแม่เหล็กที่มีระเบียบมากกว่าและปั่นป่วนน้อยกว่า

ซูเปอร์โนวาไทโคถูกจัดอยู่ในประเภท Ia ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อดาวแคระขาวในระบบดาวคู่ทำลายดาวฤกษ์ข้างเคียง ทำให้มวลบางส่วนและจุดชนวนให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง การสลายตัวของดาวแคระขาวส่งเศษซากปลิวว่อนไปในอวกาศด้วยความเร็วมหาศาล โดยทั่วไปเชื่อว่าเหตุการณ์ดังกล่าวเป็นแหล่งกำเนิดของรังสีคอสมิกของกาแล็กซีส่วนใหญ่ที่พบในอวกาศ รวมทั้งรังสีที่ส่งกระหน่ำชั้นบรรยากาศของโลกอย่างต่อเนื่อง

การระเบิดของซุปเปอร์โนวา Tycho นั้นปล่อยพลังงานออกมามากเท่ากับที่ดวงอาทิตย์จะปล่อยออกมาในช่วงเวลา 10 พันล้านปี ความสว่างนั้นทำให้ซูเปอร์โนวาไทโคมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าบนโลกนี้ในปี ค.ศ. 1572 เมื่อ Brahe และนักดูดาวคนอื่นๆ มองเห็นมัน ซึ่งรวมถึงวิลเลียม เชคสเปียร์วัย 8 ขวบด้วย ซึ่งจะอธิบายต่อไปในตอนต้นของ “แฮมเล็ต” ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 17

IXPE เป็นความร่วมมือระหว่าง NASA และองค์การอวกาศอิตาลีกับพันธมิตรและผู้ทำงานร่วมกันด้านวิทยาศาสตร์ใน 12 ประเทศ IXPE นำโดยศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของ NASA ในเมืองฮันต์สวิลล์ รัฐแอละแบมา Ball Aerospace ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่เมืองบรูมฟีลด์ รัฐโคโลราโด จัดการการดำเนินงานของยานอวกาศร่วมกับห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ชั้นบรรยากาศและอวกาศของมหาวิทยาลัยโคโลราโดในเมืองโบลเดอร์