Pada 23 Februari 1987, cahaya dari bintang gergasi yang meletup mencapai Bumi. Acara yang berlangsung di Awan Magellanic Besar, sebuah galaksi kecil yang berjumlah 168,000 tahun cahaya yang mengelilingi Bima Sakti kita, adalah supernova paling dekat yang berlaku dalam hampir 400 tahun, dan yang pertama sejak penemuan teleskop moden.
Lebih dari 30 tahun kemudian, satu pasukan telah menggunakan pemerhatian sinar-X dan simulasi fizikal untuk mengukur suhu unsur-unsur dalam gas di sekeliling bintang mati untuk kali pertama. Sebagai gelombang kejutan hyperfast dari jantung sisa supernova ke dalam atom di gas sekitarnya, mereka memanaskan atom-atom tersebut hingga ratusan juta derajat Fahrenheit.
Penemuan ini diterbitkan pada 21 Jan di jurnal Astronomi Alam.
Keluar dengan bang
Apabila bintang-bintang gergasi mencapai usia tua, lapisan luar mereka menghilang dan sejuk ke dalam struktur besar yang tersebar di sekeliling bintang. Inti bintang mewujudkan letupan supernova yang luar biasa, meninggalkan bintang neutron ultra atau lubang hitam. Gelombang kejutan dari letupan bergerak pada satu sepersepuluh kelajuan cahaya dan memukul gas di sekelilingnya, memanaskannya dan menjadikannya bersinar dalam sinaran X-terang.
Teleskop Chandra X-ray berasaskan ruang NASA telah memantau pelepasan dari supernova 1987A, kerana bintang mati diketahui, sejak teleskop dilancarkan 20 tahun yang lalu. Pada masa itu, supernova 1987A telah mengejutkan penyelidik berkali-kali, David Burrows, seorang ahli fizik di Pennsylvania State University dan pengarang bersama kertas baru, memberitahu Live Science. "Satu kejutan besar adalah penemuan satu siri tiga cincin di sekelilingnya," katanya.
Sejak sekitar tahun 1997, gelombang kejutan dari supernova 1987A telah berinteraksi dengan cincin terdalam, yang dipanggil cincin khatulistiwa, kata Burrows. Menggunakan Chandra, dia dan kumpulannya telah memantau cahaya yang dihasilkan oleh gelombang kejutan ketika mereka berinteraksi dengan cincin khatulistiwa untuk mengetahui bagaimana gas dan debu di gelang itu memanas. Mereka mahu memikirkan suhu unsur-unsur yang berlainan dalam bahan itu apabila bahagian kejutan melanda, masalah lama yang sukar untuk ditentukan dengan tepat.
Untuk membantu pengukuran, pasukan mencipta simulasi komputer 3D yang terperinci dari supernova yang menyerupai banyak proses bermain - kelajuan gelombang kejutan, suhu gas dan had resolusi instrumen Chandra. Dari sana, mereka mampu menurunkan suhu pelbagai elemen, dari atom ringan seperti nitrogen dan oksigen, sehingga ke berat seperti silikon dan besi, kata Burrows. Suhu berjejer dari berjuta-juta hingga ratusan juta derajat.
Penemuan ini memberikan pandangan penting mengenai dinamik supernova 1987A dan membantu model ujian jenis kejutan khusus tertentu, Jacco Vink, astrofizik tenaga tinggi di University of Amsterdam di Belanda, yang tidak terlibat dalam kerja, memberitahu Live Sains.
Oleh kerana zarah-zarah yang dikenakan dari letupan itu tidak memukul atom di sekitar gas, tetapi sebaliknya menyebarkan atom-atom gas menggunakan medan magnet dan magnet, kejutan ini dikenali sebagai kejutan tanpa kecelakaan, katanya. Proses ini biasa berlaku di seluruh alam semesta, dan oleh itu pemahamannya lebih baik akan membantu para penyelidik dengan fenomena lain, seperti interaksi angin surya dengan bahan interstellar dan simulasi kosmologi mengenai pembentukan struktur berskala besar di alam semesta.
