Bild wikipedia Diagram of the XRISM observatory.
En supernova är en exploderande eller exploderad
stjärna. Supernovor hör till de våldsammaste händelserna i universum. I en
supernova utvecklas oerhörda mängder energi som lämnar reststjärnan med enorma
neutrinoflöden, gas och strålning vilket får den att under en tid att lysa upp till hundra miljarder gånger starkare än vår sol. Det är lika mycket
som ljuskraften i en hel galax.
NGC 4151 är en Seyfertgalax som ligger i
stjärnbilden Jakthundarna. En
Seyfertgalax är en spiralgalax som har en stark lysande central del (aktivt svart hål).
Seyfertgalaxerna är uppkallade efter astronomen Carl Seyfert vilken på
1940-talet studerade dem. Ca 10 % av alla spiralgalaxer är Seyfertgalaxer. De kan ses
som en mindre kraftfull version av en kvasar och galaxen har ett betydligt större svart hål i centrum än övriga 90 % av spiralgalaxerna. Det finns astronomer som anser
att alla stora spiralgalaxer inklusive Vintergatan kommer att bli
Seyfertgalaxer i framtiden.
X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM),
tidigare X-ray Astronomy Recovery Mission (XARM), är ett röntgenteleskop i
rymden som konstruerats av Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) i
samarbete med NASA för att ge ett genombrott i studiet av universums
strukturbildning, utflöden från galaxkärnor och mörk materia.
Astronomer presenterade de första vetenskapliga
resultaten från det nya röntgenteleskopet i dagarna mindre än ett år efter
uppskjutningen. I en av sina "första ljusobservationer" fokuserade
XRISM på N132D, en supernovarest som finns i det Stora Magellanska molnet cirka
160 000 ljusår från jorden. Denna novarest av het gas kastades ut när en mycket
massiv stjärna exploderade för ungefär 3000 år sedan.
Med hjälp av sitt Resolve-instrument avslöjade XRISM strukturen runt N132D i detalj. I motsats till tidigare antaganden om ett
enkelt sfäriskt skal upptäckte forskare att supernovaresten N132D har form som en
munk (kakformen munk). Med hjälp av
dopplereffekten mättes den hastighet med vilken den heta plasman i resterna
rör sig mot eller bort från oss och konstaterade att plasman expanderar med den
skenbara hastigheten av cirka 1200 km/s. Resolve avslöjade att plasman
innehåller järn som har en extraordinär temperatur på 10000000000℃ miljarder
grader. Järnatomerna som hettats upp under supernovaexplosionen genom våldsamma
chockvågor spred sig inåt, ett fenomen som hade förutspåtts i teorin, men
aldrig observerats tidigare.
Supernovarester som N132D innehåller viktiga
ledtrådar till hur stjärnor utvecklas och hur (tunga) grundämnen som är
nödvändiga för vårt liv, som järn, genereras och sprids ut i den interstellära
rymden. Tidigare röntgenobservatorier har alltid haft svårt att avslöja hur
plasmats hastighet och temperatur var fördelade.
XRISM har också kastat nytt ljus över den mystiska
struktur som omger ett supermassivt svart hål. Med fokus på spiralgalaxen NGC
4151, som ligger 62 miljoner ljusår bort från oss, ger XRISM:s observationer en
aldrig tidigare skådad bild av material som finns mycket nära galaxens
centrala svarta hål, vilket har en massa som är 30 miljoner gånger solens. XRISM
fångade fördelningen av materian som cirkulerade omkring och slutligen föll in
i det svarta hålet över en stor radie, som sträcker sig från 0,001 till 0,1
ljusår
Resultaten från XRISM Collaboration publiceras i
Astronomical Society of Japan och The Astrophysical Journal. Preprints finns
här https://arxiv.org/abs/2408.14300 och här https://arxiv.org/abs/2408.14301.
