Prêt pour une autre image époustouflante de JWST ? Que diriez-vous de jeter un coup d’œil à l’intérieur d’un vestige de supernova ? Pas n’importe quel débris stellaire, mais une vue très détaillée des restes de l’explosion qui a créé Cassiopée A. La dernière image donne aux astronomes un aperçu personnel et rapproché de ce qui est arrivé à une étoile supermassive à quelque 11 000 années-lumière de nous. . Cela peut également aider à répondre aux questions sur l’existence de la poussière cosmique, en particulier dans l’Univers primordial.
Le rémanent de supernova Cassiopée A a été beaucoup étudié. Mais la nouvelle vue JWST montre beaucoup plus de détails que les astronomes n’ont pas vus dans d’autres observations. Et ce détail ouvre de nouvelles fenêtres sur cet événement stellaire. “Cas A représente notre meilleure opportunité d’examiner le champ de débris d’une étoile explosée et d’effectuer une sorte d’autopsie stellaire pour comprendre quel type d’étoile s’y trouvait auparavant et comment cette étoile a explosé”, a déclaré Danny Milisavljevic. Il est le chercheur principal du programme d’observation qui a capturé cette vue.
Explorer les dégâts
Cette image raconte une histoire de destruction séquentielle lorsque l’étoile supermassive au cœur de Cas A est morte. Premièrement, alors que l’étoile vieillissante commençait son processus de mort, elle consommait des carburants de plus en plus lourds dans son noyau. Cela l’a réchauffé et l’étoile s’est agrandie. Il a également éjecté des nuages de poussière chaude. Ils se sont développés lentement vers l’extérieur de l’événement. Ensuite, lorsque le noyau de l’étoile a commencé à consommer du fer, il a fallu plus d’énergie que l’étoile ne pouvait en fournir. La combustion s’est arrêtée et le noyau s’est effondré. Cela a amené le reste de l’étoile vers l’intérieur. Ensuite, tout a rebondi, envoyant des vrilles de matériau stellaire s’éloigner du noyau. Finalement, ce matériau est entré en collision avec la coquille de poussière à expansion plus lente.
Toutes les couleurs de l’image indiquent les différentes parties de l’explosion. La scène est assez déroutante au début. Les astronomes travaillent toujours pour comprendre toutes les différentes sources d’émissions dans le reste. Le matériau orange et rouge indique l’émission de la coque extérieure chaude. Les vrilles sont les étoiles qui se précipitent du noyau effondré. Ils sont rose vif et parsemés de nœuds et de touffes. Il y a un mélange d’éléments générés dans l’étoile et par l’explosion, y compris l’oxygène, le néon et l’argon. Il y a une collection de matériaux stellaires vaporeux plus près du centre du site de l’explosion. La plus importante est une boucle verte géante que l’équipe a surnommée le “Monstre vert”. C’est une caractéristique inattendue et personne ne sait vraiment comment ni pourquoi elle s’est formée.
Le Cas A Supernova Remnant et Cosmic Dust
Les supernovae dispersent d’énormes quantités de poussière dans leur sillage. Donc, cela soulève une question. Puisque les astronomes voient des galaxies poussiéreuses dans l’Univers primitif, les supernovae les ont-elles créées ainsi ? La réponse est compliquée. Certes, les premières étoiles supermassives ont existé assez tôt dans l’histoire cosmique. Et, ils sont morts dans des explosions de supernova. Donc, il pourrait être logique de supposer qu’ils disperseraient de la poussière en mourant. Pourtant, les observations de supernovae plus «modernes» et leur production de poussière n’expliquent pas toujours les énormes quantités de poussière des premiers temps. Alors, d’où vient la poussière primitive, si ce n’est des supernovae ?
La réponse peut être qu’ils ont fourni toute cette poussière. Nous avons juste besoin des vues infrarouges haute résolution que JWST est en mesure de fournir pour en trouver la preuve. “Dans Cas A, nous pouvons résoudre spatialement des régions qui ont des compositions de gaz différentes et examiner quels types de poussière se sont formés dans ces régions”, a déclaré Temim. Cela signifie que JWST peut “voir” ce que les astronomes n’ont pas pu détecter avec de nombreux autres télescopes dans le passé.
L’exploration des restes de supernova comme Cas A donne aux astronomes plus qu’une vision de ce qu’une étoile mourante fait à son environnement. Le faire dans des vues infrarouges détaillées à haute résolution permet aux astronomes de “voir à l’intérieur” des objets poussiéreux tels que Cas A. Non seulement cela, mais cela offre une fenêtre sur le passé. “En comprenant le processus d’explosion des étoiles, nous lisons notre propre histoire d’origine”, a déclaré Milisavljevic. “Je vais passer le reste de ma carrière à essayer de comprendre ce qu’il y a dans cet ensemble de données.”
Vues passées de la supernova Remant de Cas A
Cassiopée A se trouve à environ 11 000 années-lumière de nous et s’étend sur 10 années-lumière d’espace. Il a probablement été observé pour la première fois à la fin des années 1600 depuis la Terre. Avec l’avènement des télescopes modernes, il a été vu en lumière visible depuis le sol, ainsi que par des observations radio et depuis l’espace par le télescope spatial Hubble, l’observatoire à rayons X Chandra, NuSTAR et d’autres.
Chandra : NASA/CXC/RIKEN/T. Sato et al. ; NuSTAR : NASA/NuSTAR ; Hubble : NASA/STScI
Ce reste stellaire déséquilibré lui-même s’échappe du site de l’explosion à une vitesse comprise entre 4 000 et 6 000 kilomètres par seconde. Les images HST ont montré des nœuds et d’autres éjectas s’éloignant jusqu’à 14 500 kilomètres par seconde. Le télescope spatial Spitzer et le satellite astronomique infrarouge (tous deux prédécesseurs du JWST) ont détecté un écho infrarouge de l’explosion sur les nuages de gaz à proximité.
Toutes ces observations indiquent que Cas A est une cible parfaite pour de nouvelles études sur les explosions de supernova et leur rôle dans le temps cosmique.
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