En ny opublicerad bild från rymden: detta är vad som finns kvar av en supernova

NASA:s rymdteleskop James Webb har tagit en ny bild av resterna av supernovan Cassiopeia A, vilket ger oss en aldrig tidigare skådad och spektakulär vy. Låt oss se den tillsammans.

Cassiopeia A, resterna av supernovan 11.000 ljusår från Jorden

NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration, CXC/SAO/JPL-Caltech/Steward/O. Krause et al., and NRAO/AUI - NASA's Fermi Closes on Source of Cosmic Rays

Cassiopeia A är den välkända supernovaresten som ligger i stjärnbilden Cassiopeia, med ett avstånd på 11.000 ljusår från Jorden. Det är resultatet av en explosion av en massiv stjärna, som inträffade för ungefär 340 år sedan och vars ljus nådde vår planet på 1600-talet, men utan att ha registrerats vid den tiden. Efter explosionen fanns en supernovarest kvar, som fortsätter att expandera i rymden.

Detta är oerhört intressant för astronomer, eftersom det ger en unik möjlighet att studera detaljerna i stjärnexplosionen och de kärntekniska processer som äger rum där.

Observation av Cassiopeia A genom flera teleskop, inklusive de som arbetar med radio-, infraröd-, optisk- och röntgenvåglängder, har avslöjat en komplex intern struktur. Dess sammansättning omfattar huvudsakligen gas, damm och material som stöttes ut under explosionen och detaljerade studier av Cas A har också bidragit till förståelsen av dynamiken hos stötvågor som genereras av stjärnexplosioner och hur supernovor påverkar stjärnbildningen i deras närhet. Det är därför ett fascinerande himlaobjekt som ger ett unikt fönster in i universums dynamiska och evolutionära natur.

Nu har rymdteleskopet James Webb (JWST) lyckats fånga en ny bild på resterna av denna berömda supernova.

Bilden av Cas A fångade av James Webb-teleskopet

NASA

James Webb Space Telescope är ett projekt av NASA och European Space Agency (CSA), designat för att vara efterföljaren till Hubble Space Telescope. JWST-uppskjutningen ägde rum den 18 december 2021 ombord på Ariane 5-raketen från Kourou, Guyana. Teleskopet placerades i en bana runt solen som kallas Lagrange Point, cirka 1,5 miljoner kilometer från Jorden. Detta läge gör att teleskopet kan förbli skyddat från solljus och hålla en mycket låg driftstemperatur. Till skillnad från Hubble, som främst observerar i synligt och ultraviolett ljus, är JWST optimerad för infraröd observation, vilket gör att den kan penetrera tjockt rymddamm, observera kalla avlägsna objekt och studera viktiga astrofysiska fenomen.

Det som gör dess designers stolta är den nya bilden som erhålls av Cassiopeia A:s rester, som tycks passa perfekt med den julstämning som den presenterades i. Just i det festliga sammanhanget 2023 presenterade USA:s First Lady Jill Biden den i Vita Husets adventskalender och invigde den tillsammans med den nya visionen av supernovan, lika skimrande som julljusen.

Teleskopets Near-Infrared Camera gör det för första gången möjligt att få en upplösning som aldrig tidigare uppnåtts vid sådana våglängder. På så sätt blev det möjligt att observera detaljerna i det expanderade materialet som kolliderar med gasen som stjärnan släpper ut före sin explosion.

Detaljen i Cassiopeia A som förvånade astronomer

NASA

Innan rymdteleskopet James Webb hade Cas A avbildats av andra observatorier både från jorden och i rymden, såsom NASA:s Chandra X-ray Observatory, det nu inaktiverade Spitzer Telescope och Hubble Space Telescope, men ingen hade någonsin uppnått detta otroliga resultat. De senaste studierna av Cassiopeia A invigdes av Webb-teleskopet i april 2023, tack vare MIRI, ett medelstort infrarött instrument, som ramade in överraskande och aldrig tidigare skådade detaljer placerade inuti skalet av resterna. Dessa detaljer är dock inte synliga på bilden som tagits av NIRCam, något astronomer försöker förstå varför.

Eftersom infrarött ljus inte är synligt för människan översätts det till ett färgat ljus synlig genom de bildprocessorer som används av forskare. På "porträttet" som erhållits av återstoden av supernovan, är varje färg associerad med en specifik aktivitet som sker inuti skalet. Även om denna nya bild är mindre "ljus" än MIRI-bilden, beror orsaken enbart på de våglängder som supernovamaterialet avger ljus i. Det som sticker ut är de orange och ljusrosa, som består av gasklumpar, i synnerhet av svavel, argon, neon och syre. Inuti gasen finns också en blandning av molekyler och damm, som kommer att bilda nya stjärnor och planeter.

Danny Milisavljevic från Purdue University i Indiana, som ledde teamet av forskare, sa: "Med resolutionen från NIRCam, kan vi nu se hur den döende stjärnan helt splittrades när den exploderade och lämnade efter sig filament som små glassplitter. Det är verkligen helt otroligt att, efter alla dessa år av studier av Cas A, nu kunna lösa dessa detaljer som denna revolutionerande information ger oss om hur stjärnan exploderade.".

Men det finns en detalj som har upphetsat forskare, i det nedre högra hörnet på bilden: den tvärstrimmiga massan som kallas Baby Cas A, som verkar vara "dottern" till den ursprungliga supernovan, som ligger ungefär 170 ljusår från resterna av Cas A, ett eko av ljus från den uråldriga explosionen, som har nått och värmer dammet i fjärran. 
Ett fenomen som har uppmärksammats av forskare och som erbjuder ett nytt scenario om livscykeln och resterna av denna fascinerande supernova.