Por que é que algumas estrelas de grande massa velho longe da Via Láctea não explodem em um phemonena supernova? "Nós não entendemos completamente como supernovas de estrelas massivas trabalhar ainda", diz Fiona Harrison, astrofísico do Instituto de Tecnologia da Califórnia .
Para descobrir o que está acontecendo, Harrison e seus colegas gostaria de examinar o interior de uma supernova real, enquanto ele está explodindo. Isso não é possível, então eles estão fazendo a melhor coisa seguinte. Usando o recém-lançado "NUSTAR" - abreviação de Telescope Array Nuclear Spectroscopic - que vai ser a varredura do entulho de supernovas, logo que possível após a explosão.
Lançado sobre o Oceano Pacífico em 13 de junho de 2012, por uma XL Pegasus foguete, NUSTAR é o primeiro telescópio espacial que pode se concentrar muito alta energia raios-X, produzindo imagens cerca de 100 vezes mais nítidas do que as possíveis com o anterior X de alta energia, ray telescópios. NUSTAR irá mapear a distribuição de titânio-44 em remanescentes de supernovas , em busca de evidências das assimetrias.
Quando NUSTAR termina seu check-out e se tornar plenamente operacional, os cientistas vão usá-lo para fazer a varredura supernovas em busca de pistas gravadas no padrão de elementos espalhados por todo os detritos da explosão.
"A distribuição do material em um remanescente de supernova, diz muita coisa sobre a explosão original," diz Harrison. Um elemento de interesse particular é de titânio-44. A criação deste isótopo de titânio através da fusão nuclear requer uma certa combinação de energia, pressão, e matérias-primas. Dentro da estrela em colapso, que a combinação ocorre a uma profundidade que é muito especial. Tudo abaixo que sucumbe profundidade à gravidade e colapsa para dentro, para formar um buraco negro. Tudo acima que a profundidade será soprado para fora na explosão. Titanium-44 é criado à direita na cúspide.
Assim, o padrão de como titânio-44 está espalhada ao longo de um remanescente de supernova pode revelar muito sobre o que aconteceu naquele limiar crucial durante a explosão. E com essa informação, os cientistas podem ser capazes de descobrir o que há de errado com simulações por computador.
Alguns cientistas acreditam que os modelos de computador são muito simétricos. Até recentemente, mesmo com poderosos supercomputadores, os cientistas só foram capazes de simular um pedaço unidimensional da estrela. Os cientistas simplesmente assumir que o resto da estrela se comporta de forma semelhante, fazendo com que o implosão simulado a mesma em todas as direcções radiais. Mas e se essa premissa é errada?
"Assimetrias pode ser a chave", diz Harrison. Em um colapso assimétrico, as forças externas podem romper em alguns lugares, mesmo que a queda da gravidade é avassalador em outros. Na verdade, mais recentes, bidimensionais simulações sugerem que as assimetrias poderiam ajudar a resolver o mistério da "supernova não explodir." Se NUSTAR encontra que o titânio-44 está espalhada de maneira desigual, isso seria uma evidência de que as explosões foram-se também assimétrica, Harrison explica.
Para detectar titânio-44, NUSTAR precisa de ser capaz de se concentrar a energia muito elevada raios-X.Titanium-44 é radioativo, e quando ele decai libera fótons com uma energia de 68 mil elétron-volts. Existente telescópios de raios-X espaciais, tais como da NASA Chandra X-Ray Observatory , pode focar os raios X somente até cerca de 15 mil elétron-volts. As lentes normais não podem concentrar os raios X em tudo.Curvas de vidro raios-X apenas uma minúscula quantidade não o suficiente para formar uma imagem.Telescópios de raios-X usa um tipo totalmente diferente de "lente" que consiste em muitas camadas concêntricas. Eles se parecem um pouco como as camadas de uma cebola cilíndrica.
Recebidas raios-X passar entre estas camadas, que guiam os raios-X para a superfície focal. Não é uma lente, estritamente falando, porque os raios-X reflectir as superfícies das conchas em vez de passar através delas, mas o resultado final é a mesma. A equipe NUSTAR passou anos aperfeiçoando técnicas de fabricação delicados necessários para fazer a óptica de alta precisão de raios-X para NUSTAR que trabalham com energias tão elevadas como 79 mil elétron-volts. Seus esforços pode acabar respondendo à pergunta: "Por que não vai a supernova explodir?"
A imagem abaixo é um modelo de supercomputador de um giro supernova núcleo colapso. Observações NUSTAR de remanescentes de supernovas reais fornecerá dados vitais para esses modelos.
O Galaxy diário via Science @ NASA
Crédito de imagem: Fiona Harrison
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