Restene av en eksplodert stjerne har blitt undersøkt i detalj for første gang.
Ved hjelp av teleskoper knyttet til et observatorium som ble skutt ut i verdensrommet i fjor, har astronomer kartlagt og målt polariserte røntgenstråler av restene av den døde supernovaen Cassiopeia A.
NASA og den italienske romfartsorganisasjonen samarbeidet om Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), som ble skutt i bane i desember i fjor.
Den har tre teleskoper, designet for å måle skanninger av sorte hull, stjerner og andre interstellare fenomener.
Cassiopeia A ble valgt fordi den genererte noen av de raskeste sjokkbølgene som noen gang ble målt i Melkeveien da den kollapset, sa NASA.
Stjernen har tidligere blitt studert ved hjelp av radioteleskoper og NASAs eldre Chandra X-ray Observatory, og et nytt sammensatt bilde utgitt av NASA ble laget ved hjelp av data fra de pluss IXPE.
Astronomer ble overrasket over IXPEs funn, spesielt angående oppførselen til stjernens magnetiske felt.
Hva er magnetiske felt?
Til oss hjemme holder de magneter festet til kjøleskapet.
Feltene presser og trekker på bevegelige ladede partikler som protoner og elektroner – i tilfelle av en eksplodert stjerne er disse kreftene mye større, med magnetfeltene som er i stand til å øke disse partiklene til nesten lyshastighet.
Med Cassiopeia A var magnetfeltene så sterke at partiklene ble fanget, tvunget til å spiralere rundt i kjølvannet av sjokkbølgene og avgi et intenst polarisert lys kalt “synkrotronstråling”.
Hva mener vi med polarisert lys?
Tenk på lys som en bølge som vibrerer opp og ned i forskjellige vinkler.
Når lyset er polarisert, vibrerer disse bølgene bare i én vinkel.
Det er et annet godt hjemmekoselig eksempel for å forklare dette: solbrillene dine.
Alle former for lys kan polariseres, og når det gjelder solbriller hjelper de øynene våre med å håndtere gjenskinnet fra sollys.
Med IXPE har den detektorer som kan spore innkommende røntgenlys, og derfra kan forskere få en bedre ide om hva som skjer inne i Cassiopeia A.
Og hva fant NASAs forskere?
For astronomene ser det kaotisk ut der inne.
Tidligere studier med radioteleskoper viste at synkrotronstråling ble produsert over stort sett hele liket av stjernen.
Og forskere antok at røntgenpolarisering ville bli produsert av magnetiske felt som er vinkelrett på magnetfeltene tidligere observert av radioteleskoper.
Men IXPE ga uventede resultater, med magnetfeltene i røntgenstrålene justert i stedet i radielle retninger, noen ganger veldig nær sjokkbølgene, og langt mindre polarisert lys enn tidligere funnet.
NASA sier at det antyder at røntgenstrålene ble tatt i ekstremt turbulente områder av stjernens rester, med en blanding av magnetiske felt som skyver og trekker i alle slags retninger.
Bindestrekene på dette bildet gjenspeiler den varierte retningen til magnetfeltet over stjernens rester. Bilde: NASA
“Disse IXPE-resultatene var ikke det vi forventet, men som forskere elsker vi å bli overrasket,” sa Dr Jacco Vink, en forsker ved Universitetet i Amsterdam og hovedforfatter av artikkelen som beskriver IXPEs funn.
“Det faktum at en mindre prosentandel av røntgenlyset er polarisert er en veldig interessant – og tidligere uoppdaget – egenskap til Cas A.”
Medforfatter Dr Riccardo Ferrazzoli sa at stjernens levninger hadde vist seg å være et “astrofysisk laboratorium” for astronomer for å teste nytt utstyr og teknikker.
“Vi er bare i begynnelsen av denne detektivhistorien, men så langt gir IXPE-dataene nye spor som vi kan spore opp,” la han til.
For mer om vitenskap og teknologi, utforske fremtiden med Sky News på Big Ideas Live 2022.
Finn ut mer og bestill billetter her
