Το νεφέλωμα Cassiopeia A είναι το υπόλειμμα μιας έκρηξης σουπερνόβα που πραγματοποιήθηκε σε απόσταση 11.000 ετών φωτός από εμάς. Το λαμπρό φως από την έκρηξη του αστέρα υπολογίζεται πως έφτασε στην Γη περίπου το 1670. Το νεφέλωμα που άφησε πίσω της η έκρηξη, το Cass A, όπως αλλιώς ονομάζεται, διαθέτει ακόμα αποθέματα ενέργειας από την έκρηξη σουπερνόβα, ενώ η διάμετρος του φτάνει τα 16 έτη φωτός. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει, όμως, η ασύμμετρη διαστολή που παρατηρούν οι αστρονόμοι στο συγκεκριμένο νεφέλωμα.
Οι εκρήξεις σουπερνόβα είναι από τα πιο καταστροφικά γεγονότα στο Σύμπαν και απελευθερώνουν τεράστια ποσά ενέργειας και ύλης. Η μεγάλη ταχύτητα με την οποία κινούνται τα προϊόντα της έκρηξης έχει σαν αποτέλεσμα την δημιουργία ενός κρουστικού κύματος. Καθώς το κρουστικό κύμα διαδίδεται προσκρούει στο διαστρικό μέσο, δηλαδή στα υλικά που υπάρχουν μεταξύ των αστέρων, και το σαρώνει δημιουργώντας πυκνές φωτεινές περιοχές. Με αυτόν τον τρόπο γεννιούνται φωτεινά νεφελώματα ως υπολείμματα αυτών των εκρήξεων.
Εικόνα: NASA/JPL-Caltech [via Wikimedia]
Τα νεφελώματα αυτά αναμένεται να διαστέλλονται ομοιόμορφα, λόγω της υπέρλαμπρης έκρηξης που προηγήθηκε. Μια νέα μελέτη, όμως, δείχνει ότι το Cass A δεν συμβαδίζει με τα θεωρητικά δεδομένα. Η σχετική μελέτη, που πραγματοποιήθηκε με επικεφαλής τον Jacco Vink αναπληρωτή καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Amsterdam, δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal με τίτλο «The Forward and Reverse shock dynamics of Cassiopeia A».
«Για πολύ καιρό, υποψιαζόμασταν ότι κάτι περίεργο συνέβαινε μέσα στην Cassiopeia A», δήλωσε o Jacco Vink. Όπως αναφέρει ο ίδιος, προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι η δυτική περιοχή του κρουστικού κύματος που κινείται μέσα από το νέφος αερίου μπορεί ακόμη και να πηγαίνει προς τη λάθος κατεύθυνση.
Πιο αναλυτικά, το νεφέλωμα Cass A αποτελείται από δύο κύριες διαστελλόμενες ζώνες αερίου. Απαρτίζεται, δηλαδή, από ένα εσωτερικό και ένα εξωτερικό κέλυφος. Αυτά τα δύο κελύφη προέρχονται από το ίδιο κρουστικό κύμα και στο μεγαλύτερο μέρος του νεφελώματος, ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα και προς την ίδια κατεύθυνση. Ωστόσο, στη δυτική περιοχή, τα δύο τμήματα κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις. Συγκεκριμένα, το εξωτερικό εξακολουθεί να επεκτείνεται προς τα έξω, αλλά το εσωτερικό φαινομενικά κινείται πίσω προς το κέντρο του νεφελώματος.
Εικόνα: J.Vink/astronomie.nl
Οι ερευνητές ανέλυσαν την κίνηση του κρουστικού κύματος, χρησιμοποιώντας εικόνες ακτίνων Χ που συλλέχθηκαν από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA. Τα δεδομένα που συγκέντρωσαν επί 19 χρόνια επιβεβαιώνουν την παράξενη κίνηση στη δυτική πλευρά των εσωτερικών περιοχών του Cass A. Οι παρατηρήσεις δείχνουν, επίσης, ότι το εξωτερικό κρουστικό κύμα που βρίσκεται στα δυτικά επιταχύνεται αντί να επιβραδύνεται. Όμως, σύμφωνα με τις γνώσεις μας για τα υπολείμματα σουπερνόβα, η συμπεριφορά αυτή είναι ασυνήθιστη.
Στην προσπάθεια εξήγησης αυτού του φαινομένου, προέκυψαν δύο πιθανά σενάρια. Σύμφωνα με το πρώτο, εάν υπήρχε ένα είδος κενού στο κέλυφος του νεφελώματος, δηλαδή μια περιοχή χωρίς υλικά, τότε ίσως το κέλυφος τοπικά να μετακινήθηκε προς τα μέσα λόγω βαρύτητας. Στο δεύτερο σενάριο, το οποίο φαίνεται να είναι και το πιο πιθανό, το νεφέλωμα συγκρούστηκε με κάποιο αντικείμενο.
Τα υπολογιστικά μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν στην εν λόγω μελέτη, δείχνουν ότι το φαινόμενο πράγματι θα μπορούσε να έχει προκύψει εξαιτίας μίας σύγκρουσης. Ίσως, δηλαδή, το αντίστροφο κρουστικό κύμα του Cass A να δημιουργήθηκε μετά τη σύγκρουση με κάποιο άλλο κέλυφος αερίου που πιθανότατα εκτινάχθηκε από το αστέρι πριν την έκρηξη σουπερνόβα. Ένα τέτοιο συμβάν είναι πιθανό να δημιούργησε μια συσσώρευση πίεσης που να ώθησε τελικά το εσωτερικό κέλυφος πρόσκαιρα προς το κέντρο του νεφελώματος.
