Cassiopeia A
| |||
| Tipus | romanent de supernova font astronòmica de ràdio  | ||
|---|---|---|---|
| Part de | Via Làctia | ||
| Data de descobriment o invenció | 1947 | ||
| Constel·lació | Cassiopea | ||
| Època | J2000 | ||
| Distància de la terra | 11,000 ly[1] | ||
| Magnitud aparent | 6 | ||
| Ascensió recta | 23h 23m 26.0s[2] | ||
| Declinació | +58° 48′ 41″[2] | ||
| Codi de catàleg | SN 1671, SN 1667, SN 1680, SNR G111.7-02.1, 1ES 2321+58.5, 3C 461, 3C 461.0, 4C 58.40, 8C 2321+585, 1RXS J232325.4+584838, 3FHL J2323.4+5848, 2U 2321+58, 3A 2321+585, 3CR 461, 3U 2321+58, 4U 2321+58, AJG 109, CTB 110, INTREF 1108, [DGW65] 148, PBC J2323.3+5849, 2FGL J2323.4+5849, 3FGL J2323.4+5849 i 2FHL J2323.4+5848 | ||
| Strongest radio source beyond the Solar System | |||
Cassiopeia A (Cas A) és un romanent de supernova (SNR) a la constel·lació de Cassiopeia i la font de ràdio extrasolar més brillant del cel a freqüències superiors a 1 GHz. La supernova es va produir aproximadament a 11,000 anys llum (3.4 kpc) de distància dins de la Via Làctia; donada l'amplada del braç d'Orió, es troba al braç més proper cap a l'exterior, el braç de Perseu, a uns 30 graus de l'anticentre galàctic El núvol en expansió de material que va quedar de la supernova ara apareix aproximadament 10 anys llum (3 pc) des de la perspectiva de la Terra. S'ha vist en longituds d'ona de llum visible amb telescopis d'aficionats fins a 234 mm (9,25 polzades) amb filtres.[3]
S'estima que la llum de la supernova va arribar per primera vegada a la Terra cap a la dècada del 1660 (±30 anys) , tot i que no hi ha registres corresponents definitius de llavors. Cas A és circumpolar a les latituds mitjanes del nord i per sobre, que tenien registres extensos i telescopis bàsics. La seva probable omissió en els registres probablement es deu a la pols interestel·lar que absorbia la radiació de longitud d'ona òptica abans d'arribar a la Terra, tot i que és possible que fos registrada com una estrella de sisena magnitud, 3 Cassiopeiae, per John Flamsteed el 1680. Les possibles explicacions s'inclinen cap a la idea que l'estrella font era inusualment massiva i que prèviament havia expulsat gran part de les seves capes externes. Aquestes capes externes haurien amagat l'estrella i absorbit gran part de l'emissió de llum visible a mesura que l'estrella interior col·lapsava.
Cas A va ser una de les primeres fonts de ràdio astronòmiques discretes que es van trobar. El seu descobriment va ser reportat el 1948 per Martin Ryle i Francis Graham-Smith, astrònoms de Cambridge, basant-se en observacions amb l'interferòmetre Long Michelson. El component òptic es va identificar per primera vegada el 1950.[4]
Possibles observacions
[modifica]Els càlculs que parteixen de l'expansió observada actualment apunten a una explosió que s'hauria fet visible a la Terra al voltant de 1667. L'astrònom William Ashworth i altres han suggerit que l'astrònom reial John Flamsteed podria haver observat accidentalment la supernova el 16 Agost [C.J. 6 Agost] de 1680, quan va catalogar una estrella de sisena magnitud, 3 Cassiopeiae, però no hi ha cap estrella corresponent a la posició registrada. S'estima que la supernova hauria d'haver assolit una magnitud de 3,2 en el seu màxim i haver decaigut fins a la sisena magnitud (tal com va observar Flamsteed) en 2 mesos després.[5] Les possibles explicacions alternatives inclouen un error en la posició, o que es va registrar un transitori. Caroline Herschel va observar que una estrella a prop de τ Cas, HD 220562, encaixava bé amb 3 Cas si es va cometre un error comú en les lectures del sextant. Alternativament, l'estrella AR Cassiopeiae podria haver estat observada, de nou amb la posició registrada incorrectament. La posició i el moment indiquen que podria haver estat una observació de la supernova progenitora Cassiopeia A. Un altre suggeriment de la investigació interdisciplinària recent és que la supernova va ser l'"estel diürn del migdia", observat el 1630, que es creia que havia anunciat el naixement de Carles II, el futur monarca de la Gran Bretanya.
Tanmateix, és més probable que l'"estrella del migdia" fos el planeta Venus, que va assolir la seva màxima brillantor matinal dos dies abans, permetent la visibilitat diürna en un cel clar. Una supernova brillant a Cassiopeia hauria estat visible durant mesos i hi hauria més registres d'observació, ja que Cassiopeia és visible per sobre de l'horitzó qualsevol nit a Europa.
Làctia ha estat visible a simple vista des de la Terra des de la supernova de Kepler de 1604. A part de la possible observació de la supernova que va donar lloc al romanent de Cassiopeia A, no s'ha observat cap supernova a la nostra galàxia des de 1604, ni tan sols amb telescopis. La primera llum del romanent de la supernova G1.9+0.3 va arribar a la Terra més recentment que la primera llum de Cassiopeia A, però la supernova associada no es va observar.
Expansió
[modifica]La closca d'expansió té una temperatura d'uns 30 milions de K, i s'està expandint a 4.000−6.000 km/s.
Les observacions de l'estrella que ha explotat a través del telescopi espacial Hubble han demostrat que, malgrat la creença original que les restes s'estaven expandint de manera uniforme, hi ha nusos d'ejecció perifèrics d'alta velocitat que es mouen amb velocitats transversals de 5.500 a 14.500. km/s, amb les velocitats més altes produïdes en dos dolls gairebé oposats. Quan la vista de l'estrella en expansió utilitza colors per diferenciar materials de diferents composicions químiques, mostra que materials similars sovint romanen reunits en les restes de l'explosió.
Font de ràdio
[modifica]Cas A tenia una densitat de flux de 2720 ± 50 Jy a 1 GHz el 1980.[6] Com que el romanent de supernova s'està refredant, la seva densitat de flux està disminuint. A 1 GHz, la seva densitat de flux disminueix a una taxa del 0.97 ± 0.04 percent per any.[6] Aquesta disminució significa que, a freqüències inferiors a 1 GHz, Cas A ara és menys intens que Cygnus A. Cas A continua sent la font de ràdio extrasolar més brillant del cel a freqüències superiors a 1 GHz.
Font de raigs X
[modifica]Tot i que Cas X-1 (o Cas XR-1), la primera font de raigs X aparent a la constel·lació de Cassiopeia, no es va detectar durant el 16 Juny de 1964, vol del coet sonda Aerobee, es va considerar com una possible font. Cas A va ser escanejat durant un altre vol de coet Aerobee d'1 Octubre de 1964, però no es va associar cap flux de raigs X significatiu per sobre del fons amb la posició.[7] Cas XR-1 va ser descobert per un vol de coet Aerobee el 25 Abril de 1965,[8] a RA 23h 21m Desembre +58[9] Cas X-1 és Cas A, un tipus II SNR a RA 23h 18m Des +58[10] Les designacions Cassiopeia X-1, Cas XR-1, Cas Els X-1 ja no s'utilitzen, però la font de raigs X és Cas A (SNR G111.7-02.1) a 2U 2321+58.
El 1999, l'Observatori de raigs X Chandra va trobar CXOU J232327.8+584842,[1] un objecte compacte central que és el romanent d'una estrella de neutrons deixat per l'explosió.[2]
Eco reflectit de supernova
[modifica]El 2005 es va observar un ressò infraroig de l'explosió de Cassiopeia A en núvols de gas propers mitjançant el telescopi espacial Spitzer[11] L'eco infraroig també va ser vist per l'IRAS i estudiat amb l'espectrògraf d'infrarojos Anteriorment se sospitava que una erupció el 1950 d'un púlsar central podria ser responsable de l'eco infraroig. Amb les noves dades es va concloure que aquest és improbable i que l'eco infraroig va ser causat per l'emissió tèrmica de la pols, que es va escalfar per la sortida radiativa de la supernova durant l'esclat de xoc. L'eco infraroig està acompanyat d'un ressò de llum dispersa. L'espectre enregistrat de l'eco de llum òptica va demostrar que la supernova era de tipus IIb, és a dir, que va resultar del col·lapse intern i l'explosió violenta d'una estrella massiva, molt probablement una supergegant vermella amb un nucli d'heli que havia perdut gairebé tota la seva embolcall d'hidrogen. Aquesta va ser la primera observació de l'eco de llum d'una supernova l'explosió de la qual no s'havia observat directament, cosa que obre la possibilitat d'estudiar i reconstruir esdeveniments astronòmics passats.[5][4] El 2011, un estudi va utilitzar espectres de diferents posicions de l'eco de llum per confirmar que la supernova Cassiopeia A era asimètrica
Detecció de fòsfor
[modifica]El 2013, els astrònoms van detectar fòsfor a Cassiopeia A, cosa que va confirmar que aquest element es produeix en supernoves mitjançant la nucleosíntesi de supernoves La proporció fòsfor- ferro en el material del romanent de supernova podria ser de fins a 100. vegades més alt que a la Via Làctia en general.[11]
Galeria
[modifica]
Cassiopea Un eco infraroig vist per unWISE. El temps d'observació en aquesta imatge va del 2015 (vermell) al 2020 (blau). L'eco infraroig apareix com a núvols de colors de l'arc de Sant Martí. El nord és a dalt.
L'eco infraroig causat per Cassiopea, una supernova vista pel Spitzer. La imatge es va processar de manera que l'eco infraroig apareix acolorit mentre que els núvols de pols romanen grisos. El nord és a l'esquerra.
Cassiopeia A vista pel reflector Ritchey-Chrétien de 24 polzades a l'Observatori del Mont Lemmon
Cassiopeia A observada pel telescopi espacial Hubble
Imatge de raigs X de Cassiopeia A presa amb l'Observatori Einstein
Cassiopeia A va ser la primera imatge de llum de l'Observatori de raigs X Chandra
Imatge de Càmera d'infraroig proper (NIRCam) de Cassiopeia A
Cassiopea A observada per l'Instrument d'infraroig mitjà (MIRI) del JWST
Cassiopeia A vista pel Spitzer i que mostra diferents elements químics i pols dins del romanent de supernova
.jpg)
.jpg)
_(weic2330a).jpg)
_(2023-121-01GWQBBY77MHGFV3M3N63KDCEJ).png)
Referències
[modifica]- ↑ Fesen, Robert A.; Hammell, Molly C.; Morse, Jon; Chevalier, Roger A.; Borkowski, Kazimierz J.; Dopita, Michael A.; Gerardy, Christopher L.; Lawrence, Stephen S.; Raymond, John C. «The expansion asymmetry and age of the Cassiopeia A supernova remnant». The Astrophysical Journal, vol. 645, 1, 7-2006, p. 283–292. arXiv: astro-ph/0603371. Bibcode: 2006ApJ...645..283F. DOI: 10.1086/504254.
- 1 2 Pavlinsky, M.; Sazonov, S.; Burenin, R.; Filippova, E.; Krivonos, R.; Arefiev, V.; Buntov, M.; Chen, C.-T.; Ehlert, S. «SRG/ART-XC all-sky X-ray survey: Catalog of sources detected during the first year». Astronomy and Astrophysics, vol. 661, 2022, p. A38. arXiv: 2107.05879. Bibcode: 2022A&A...661A..38P. DOI: 10.1051/0004-6361/202141770.
- ↑ [email protected]. «Details of Supernova Remnant Cassiopeia A» (en anglès). [Consulta: 20 febrer 2026].
- 1 2 Fabian, Andrew C. Science, 320, 5880, 2008, p. 1167–1168. DOI: 10.1126/science.1158538. PMID: 18511676.
- 1 2 Krause, Oliver; Birkmann; Usuda; Hattori; Goto; 3 Science, 320, 5880, 2008, p. 1195–1197. arXiv: 0805.4557. Bibcode: 2008Sci...320.1195K. DOI: 10.1126/science.1155788. PMID: 18511684.
- 1 2 Baars, J.W.M.; Genzel, R.; Pauliny-Toth, I.I.K.; Witzel, A. Astronomy and Astrophysics, 61, 1977, p. 99. Bibcode: 1977A&A....61...99B.
- ↑ Astrophysical Journal, 143, 1966, p. 203–17. Bibcode: 1966ApJ...143..203F. DOI: 10.1086/148491 [Consulta: free].
- ↑ Science, 152, 3718, 4-1966, p. 66–71. Bibcode: 1966Sci...152...66B. DOI: 10.1126/science.152.3718.66. PMID: 17830233.
- ↑ Science, 156, 3773, 4-1967, p. 374–8. Bibcode: 1967Sci...156..374F. DOI: 10.1126/science.156.3773.374. PMID: 17812381.
- ↑ Webber, W.R. Proceedings of the Astronomical Society of Australia, 1, 4, 12-1968, p. 160–164. Bibcode: 1968PASA....1..160W. DOI: 10.1017/S1323358000011231 [Consulta: free].
- 1 2 Kudo, Akihiko; Miseki, Yugo Chem. Soc. Rev., 38, 1, 2009, p. 253–278. DOI: 10.1039/b800489g. PMID: 19088977.