Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Ribuan tahun yang lalu, sebuah bintang di galaksi kita meledak dengan dahsyat dan menciptakan sisa-sisa supernova yang disebut Cassiopeia A, yang telah membuat penasaran para ilmuwan selama beberapa dekade.

Dan sekarang gambar baru Itu ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb Gambar terdekat dan terinci telah terungkap di dalam bintang yang meledak, menurut para astronom. Analisis gambar dapat membantu peneliti lebih memahami proses yang memicu peristiwa besar-besaran ini.

Observatorium luar angkasa juga memungkinkan para astronom untuk melihat sekilas fitur-fitur misterius yang tidak terlihat dalam gambar sisa-sisa yang diambil dengan teleskop seperti Hubble, Chandra, Spitzer, atau instrumen Webb lainnya.

Gambar baru tersebut dibagikan pada hari Senin oleh Ibu Negara Dr. Jill Biden ketika dia memulai debut foto digital pertamanya Kalender Advent Gedung Putihyang mencakup perspektif baru Webb tentang Cassiopeia A yang tampak bersinar seperti hiasan Natal.

“Kami belum pernah melihat pemandangan seperti ini pada bintang yang meledak sebelumnya,” kata astronom Dan Milisavljevic, asisten profesor fisika dan astronomi di Universitas Purdue, dalam sebuah pernyataan. “Supernova adalah pendorong mendasar evolusi kosmik. Energi dan kelimpahan kimianya – banyak hal yang bergantung pada pemahaman kita tentang supernova. Ini adalah gambaran paling dekat yang pernah kita lihat tentang supernova di galaksi kita.”

Hanya pusaran gas dan debu yang tersisa dari bintang yang mengalami supernova 10.000 tahun lalu. Cassiopeia A terletak 11.000 tahun cahaya di konstelasi Cassiopeia. A Tahun cahayaSetara dengan 5,88 triliun mil (9,46 triliun kilometer), yaitu jarak yang ditempuh seberkas cahaya dalam satu tahun.

Cahaya dari Cassiopeia A pertama kali mencapai Bumi sekitar 340 tahun lalu. Sebagai sisa supernova terkecil yang diketahui di galaksi kita, benda angkasa ini telah dipelajari oleh banyak teleskop darat dan luar angkasa. Sisanya terbentang sekitar 10 tahun cahaya, atau 60 triliun mil (96,6 triliun kilometer).

Wawasan dari Cas A, sebutan untuk sisa bintang, memungkinkan para ilmuwan mempelajari lebih lanjut tentang siklus hidup bintang.

Para astronom menggunakan kamera web inframerah-dekat, yang disebut NIRCam, untuk melihat sisa-sisa supernova pada panjang gelombang cahaya yang berbeda dari yang digunakan dalam pengamatan sebelumnya. Gambar tersebut menunjukkan detail interaksi yang belum pernah terjadi sebelumnya antara perluasan selubung material yang dihasilkan oleh supernova saat bertabrakan dengan gas yang dilepaskan oleh bintang sebelum ledakan.

Namun gambarannya tampak lengkap Berbeda dengan yang diambil Webb pada bulan April Menggunakan instrumen inframerah tengah teleskop, atau MIRI. Di setiap foto, menonjol fitur-fitur tertentu yang tidak terlihat di foto lainnya.

Webb mengamati alam semesta pada panjang gelombang cahaya inframerah, yang tidak terlihat oleh mata manusia. Saat para ilmuwan memproses data Webb, cahaya yang ditangkap teleskop diterjemahkan ke dalam spektrum warna yang terlihat oleh manusia.

Gambar NIRCam baru didominasi oleh kilatan warna oranye dan merah muda cerah di dalam cangkang bagian dalam sisa supernova. Warnanya sesuai dengan simpul gas dari unsur-unsur yang dilepaskan oleh bintang, termasuk oksigen, argon, neon, dan belerang. Di dalam gas terdapat debu dan partikel yang tercampur. Pada akhirnya, semua bahan ini akan bersatu membentuk bintang dan planet baru.

Mempelajari sisa-sisanya memungkinkan para ilmuwan untuk merekonstruksi apa yang terjadi selama supernova.

“Berkat resolusi NIRCam, kita sekarang dapat melihat bagaimana bintang yang sekarat itu benar-benar hancur saat meledak, meninggalkan filamen yang menyerupai pecahan kaca kecil,” kata Milisavljevic. “Sungguh luar biasa bahwa setelah bertahun-tahun mempelajari Cas A, kami kini dapat menyelesaikan detail ini, yang memberi kami wawasan transformatif tentang bagaimana bintang ini meledak.”

Jika membandingkan gambar NIRCam dengan gambar MIRI yang diambil pada bulan April, perspektif baru terlihat kurang berwarna. Pusaran oranye-merah cerah dari gambar bulan April tampak lebih berasap melalui mata NIRCam, menunjukkan di mana gelombang kejut dari supernova bertabrakan dengan material di sekitarnya.

Cahaya putih pada gambar NIRCam disebabkan oleh radiasi sinkrotron, yang tercipta ketika partikel bermuatan berakselerasi dan bergerak mengelilingi garis medan magnet.

Fitur utama yang hilang dari tampilan NIRCam adalah “monster hijau” dari gambar MIRI, atau lingkaran cahaya hijau di tengah sisa-sisanya, yang telah membingungkan dan menantang para astronom.

Namun detail baru dapat dilihat pada gambar inframerah-dekat yang menunjukkan lubang melingkar yang dikelilingi warna putih dan ungu, menguraikan partikel puing bermuatan yang membentuk gas yang dilepaskan bintang sebelum meledak.

Fitur baru lainnya pada gambar NIRCam adalah gelembung bernama Baby Cas A yang terlihat di pojok kanan bawah, yang tampak seperti keturunan sisa supernova yang lebih besar dan terletak 170 tahun cahaya di belakang Cassiopeia A.

Baby Cas A sebenarnya adalah fitur yang disebut light echo, di mana cahaya supernova berinteraksi dengan debu dan menyebabkannya memanas. Debu terus bersinar seiring pendinginan seiring berjalannya waktu.

“Ini luar biasa,” kata Milisavljevic, yang memimpin tim proyek yang berkontribusi pada gambar baru tersebut. “Beberapa fitur baru telah muncul, yang akan mengubah cara kita berpikir tentang siklus hidup bintang.”