Астрономи шукають приховані залишки наднової Чумацького Шляху

Нове дослідження з виявлення більшої кількості залишків наднових у Чумацькому Шляху спрямоване на усунення розриву між очікуваними та ідентифікованими залишками. Використовуючи передові технології та освітні охоплення, дослідження має важливе значення для розуміння нашої галактики та просування STEM-освіти.

Астроном Університету Західної Вірджинії шукає в Чумацькому Шляху уламки, залишені після наднових, сильних вибухів, які відбуваються, коли гинуть масивні зірки.

Після вибуху наднової матеріал, який був частиною зірки, розширюється назовні, утворюючи оболонку або «залишок». За словами Лорена Андерсона, професора Коледжу мистецтв і наук Еберлі, вивчення залишків наднових «важливо для розуміння властивостей і динаміки нашої галактики, але існує серйозна розбіжність у кількості залишків наднових, яку ми очікуємо побачити, порівняно з відносно низька кількість, яку ми виявили».

У Чумацькому Шляху виявлено приблизно від 300 до 400 залишків наднових, але дослідження подібних галактик припускають, що в цій галактиці існує близько 1000 залишків наднових. Завдяки фінансуванню Національного наукового фонду в розмірі 331 170 доларів США Андерсон усуне цю прогалину. Він вважає, що зможе подвоїти кількість відомих залишків наднових до кінця свого трирічного дослідження.

Виклики та методологія

Виявлення залишків наднових вимагає конфіденційних даних і може бути складним завданням. Наприклад, Андерсон сказав, що залишки наднових часто плутають з набагато більш численними областями HII, хмарами щільної плазми, які оточують масивні зірки.

Працюючи з аспірантом Тімоті Фаербером з Потомака, штат Меріленд, Андерсон використовуватиме дані про довжину радіохвилі з телескопів Very Large Array і MeerKAT, щоб ідентифікувати кандидатів у залишки наднових, поєднуючи програмне забезпечення машинного навчання зі старим скануванням «на око». Цей метод дозволить Андерсону виявити нові залишки наднових, підтвердити підозрювані залишки наднових і видалити неправильно ідентифіковані залишки з каталогу.

«Це дослідження є своєчасним», — сказав Андерсон, професор астрономії та член Центру гравітаційних хвиль і космології WVU. «Останні дані MeerKAT дозволяють проводити найбільш делікатний пошук залишків наднових, і останні роботи виявили сотні можливих залишків наднових, які потребують підтвердження. Ми вже розпочали початковий пошук кількох квадратних градусів даних GPS від телескопа MeerKAT, і результати неймовірно багатообіцяючі».

Він сказав, що його методологія добре підходить для виявлення залишків наднових у багатолюдних частинах внутрішньої галактики, збільшуючи ймовірність виявлення нових залишків, які ще не поширилися чи не розсіялися далеко. Ці «молоді, компактні» залишки особливо цінні для дослідників, які цікавляться впливом наднових на міжзоряну речовину та випромінювання.

Значення нових знахідок

За словами Андерсона, кожен щойно підтверджений залишок є можливістю для детального вивчення. Це може дати можливість створити тривимірні реконструкції матеріалу, викинутого, наприклад, у результаті вибуху наднової зірки, або дізнатися більше про те, що удар наднової зірки робить з іншою матерією в галактиці.

Він додав, що проєкт також означає можливість знайти залишки наднових, пов’язані з пульсарами. Пульсар — це надщільне обертове ядро, яке залишається після того, як зірка вибухнула надновою . Незважаючи на те, що пульсари та залишки наднових утворюються в результаті вибухів наднових, їх рідко можна знайти разом.

Пульсари важливі, тому що їх високоточне «пульсування» дозволяє їм служити космічними годинниками для астрономів, у тому числі для колег Андерсона з WVU, які в червні потрапили в міжнародні заголовки через відкриття брижів у просторі-часі, значною мірою завдяки їх вивченню пульсарів. Джерело