Astronomisch Nieuws

Webb richt zijn blik op de restant van supernova 1987A

Astronomen die de James Webb Space Telescope gebruiken, zijn begonnen met het bestuderen van SNR 1987A, een van de beroemdste supernovarestanten.

Deze foto van SNR 1987A is gemaakt met Webb's Near-Infrared Camera.
Deze foto van SNR 1987A is gemaakt met Webb’s Near-Infrared Camera. In het midden vormt het materiaal van de supernova een sleutelgat. Links en rechts daarvan zijn vage sikkels te zien die Webb onlangs heeft ontdekt. Daarachter bevindt zich een equatoriale ring, gevormd door materiaal dat tienduizenden jaren voor de supernova-explosie is uitgestoten. Daarbuiten bevinden zich diffuse emissies en twee zwakke buitenringen. Credit: NASA / ESA / CSA / M. Matsuura, Cardiff University / R. Arendt, NASA’s Goddard Spaceflight Center & University of Maryland, Baltimore County / C. Fransson.

SN 1987A werd voor het eerst gezien op 23 februari 1987 aan de rand van de Grote Magelhaanse Wolk, een satellietsterrenstelsel op een afstand van ongeveer 163.000 lichtjaar.

Het was de eerste blote oog supernova sinds Johannes Kepler ongeveer 400 jaar geleden een blote oog supernova waarnam.

Vanwege de relatieve nabijheid tot de Aarde is de supernovarest SN 1987A veruit de best bestudeerde supernovarest allertijden.

De nieuwe waarnemingen van Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam) bieden een cruciale aanwijzing om te begrijpen hoe een supernova zich in de loop van de tijd ontwikkelt tot een restant.

Volgens de Webb-astronomen onthult het nieuwe Webb-beeld een centrale structuur als een sleutelgat. Dit centrum zit vol met klonterig gas en stof dar door de supernova-explosie is uitgestoten.

Het stof is zo dicht dat zelfs nabij-infrarood licht dat Webb detecteert er niet doorheen kan dringen, waardoor het donkere “gat” in het sleutelgat wordt gevormd.

Een heldere, equatoriale ring omringt het binnenste sleutelgat en vormt een band rond het middel die twee zwakke armen van zandlopervormige buitenringen verbindt.

De equatoriale ring, gevormd uit materiaal dat tienduizenden jaren voor de supernova-explosie werd uitgestoten, bevat heldere hete plekken die ontstonden toen de schokgolf van de supernova de ring raakte.

Nu worden er zelfs plekken buiten de ring gevonden, met diffuse emissie eromheen. Dit zijn de plekken waar de schokken van de supernova materiaal van buitenaf hebben geraakt.

Hoewel deze structuren in meer of mindere mate zijn waargenomen door de Hubble Space Telescope, de Spitzer Space Telescope en de Chandra röntgentelescoop heeft de ongeëvenaarde gevoeligheid en ruimtelijke resolutie van Webb een nieuw kenmerk in SNR 1987A onthuld – kleine halvemaanachtige structuren.

Deze sikkels worden verondersteld deel uit te maken van de buitenste gaslagen die uit de supernova-explosie zijn geschoten. Hun helderheid kan een indicatie zijn van “limb brightening”, een optisch fenomeen da ontstaat als je het uitdijende materiaal in drie dimensies bekijkt.

Mat andere woorden, door onze kijkhoek lijkt het alsof er meer materiaal in deze twee sikkels ziet dan in werkelijkheid het geval is.

Vóór Webb nam de nu gepensioneerde Spitzer Space Telescope SNR 1987A gedurende zijn hele levensduur in infrarood licht waar. Dit leverde belangrijke gegevens op over hoe de emissies in de loop van de tijd evolueerden.

Het was echter nooit mogelijk om de supernovarestant zo duidelijk en gedetailleerd waar te nemen.

Ondanks de decennia van onderzoek sinds de ontdekking van de supernova zijn er nog steeds verschillende mysteries, met name rondom de neutronenster die gevormd zou moeten zijn in de nasleep van de supernova-explosie.

Net als Spitzer zal Webb SNR1987A in de loop van de tijd blijven waarnemen.

Eerste publicatie: 2 september 2023
Bron: sci-news/ESA/NASA