Cygnus Loop (2023-018).jpg
Image: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI)
en
Cygnus Loop (2023 018), Cygnus Loop, Spacemedia files uploaded by OptimusPrimeBot
commons
en
Cygnus Loop (2023 018), Though a doomed star exploded some 20,000 years ago, its tattered remnants continue racing into space at breakneck speeds – and NASA's Hubble Space Telescope has caught the action., Though a doomed star exploded some 20,000 years ago, its tattered remnants continue racing into space at breakneck speeds – and NASA's Hubble Space Telescope has caught the action.
The nebula, called the Cygnus Loop, forms a bubble-like shape that is about 120 light-years in diameter. The distance to its center is approximately 2,600 light-years. The entire nebula has a width of six full Moons as seen on the sky.
Astronomers used Hubble to zoom into a very small slice of the leading edge of this expanding supernova bubble, where the supernova blast wave plows into surrounding material in space. Hubble images taken from 2001 to 2020 clearly demonstrate how the remnant's shock front has expanded over time, and they used the crisp images to clock its speed.
By analyzing the shock's location, astronomers found that the shock hasn't slowed down at all in the last 20 years, and is speeding into interstellar space at over half a million miles per hour – fast enough to travel from Earth to the Moon in less than half an hour. While this seems incredibly fast, it's actually on the slow end for the speed of a supernova shock wave. Researchers were able to assemble a "movie" from Hubble images for a close-up look at how the tattered star is slamming into interstellar space.
"Hubble is the only way that we can actually watch what's happening at the edge of the bubble with such clarity," said Ravi Sankrit, an astronomer at the Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. "The Hubble images are spectacular when you look at them in detail. The're telling us about the density differences encountered by the supernova shocks as they propagate through space, and the turbulence in the regions behind these shocks."
A very close-up look at a nearly two-light-year-long section of the filaments of glowing hydrogen shows that they look like a wrinkled sheet seen from the side. "You're seeing ripples in the sheet that is being seen edge-on, so it looks like twisted ribbons of light," said William Blair of the Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland. "Those wiggles arise as the shock wave encounters more or less dense material in the interstellar medium." The time-lapse movie over nearly two decades shows the filaments moving against the background stars but keeping their shape.
"When we pointed Hubble at the Cygnus Loop we knew that this was the leading edge of a shock front, which we wanted to study. When we got the initial picture and saw this incredible, delicate ribbon of light, well, that was a bonus. We didn't know it was going to resolve that kind of structure," said Blair.
Blair explained that the shock is moving outward from the explosion site and then it starts to encounter the interstellar medium, the tenuous regions of gas and dust in interstellar space. This is a very transitory phase in the expansion of the supernova bubble where invisible neutral hydrogen is heated to 1 million degrees Fahrenheit or more by the shock wave's passage. The gas then begins to glow as electrons are excited to higher energy states and emit photons as they cascade back to low energy states. Further behind the shock front, ionized oxygen atoms begin to cool, emitting a characteristic glow shown in blue.
The Cygnus Loop was discovered in 1784 by William Herschel, using a simple 18-inch reflecting telescope. He could have never imagined that a little over two centuries later we'd have a telescope powerful enough to zoom in on a very tiny slice of the nebula for this spectacular view.
NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI)
commons
ja
シグナスループ
commons_translated
ja
シグナスループ(2023 018) 、約2万年前に崩壊した恒星が爆発したが、その吹き飛ばされた残骸は、ブレークネックの速度で宇宙に競争し続け、NASAのハッブル宇宙望遠鏡がアクションを捉えた。 約2万年前に崩壊した恒星が爆発したが、その吹き飛ばされた残骸は破裂の速度で宇宙に競争し続け、NASAのハッブル宇宙望遠鏡がアクションを捉えた。シグナスループと呼ばれる星雲は、直径約120光年というバブル状の形状をしている。中心までの距離は約2,600光年である。星雲全体は、空に見られるような満月6個の大きさである。天文学者はハッブルを使って、この膨張する超新星の泡の前縁のごく小さなスライスにズームさせ、そこで超新星爆発の波が宇宙空間の周囲の物質に衝突する。2001年から2020年にかけて撮影されたハッブル画像は、残骸の衝撃面が時間とともにどのように拡大してきたかを明確に示し、その速度を刻むためにクリスプ画像を使用した。衝撃の場所を分析することにより、天文学者は、この衝撃が過去20年間にまったく減速しておらず、時速50万マイル以上で星間空間にスピードアップしていることを発見した。確かに速いように見えるが、実際には超新星爆発の衝撃波の速度が遅い。研究者たちは、ほこりがけの星がどのように星間空間に挟まれているかをクローズアップして、ハッブル画像から「映画」を組み立てることができた。「ハッブルは、このような明るさでバブルの端で何が起きているか実際に見ることができる唯一の方法だ」と、ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所の天文学者であるラヴィ・サンクリットは述べている。「ハッブルの画像は、細部を見ると見事だ。超新星爆発が宇宙空間を伝播する際に遭遇する密度差と、これらの衝撃の背後にある領域のの乱流について述べられている。光る水素のフィラメントのほぼ2light-long-longの部分を非常にクローズアップすると、側面から見えるのシートのように見えることがわかる。メリーランド州ボルチモアにあるジョンズ・ホプキンス大学のウィリアム・ブレアは、「辺縁に見えているのが、波の見える板なので、光のリボンがねじれたように見える」と述べている。「これらの揺動は、星間物質の多かれ少なかれ密度の高い物質に遭遇することで生じる」。20年近くにわたるタイムラプス映画では、フィラメントが背景の星に向かって移動するが、その形を維持する。「私たちがハッブルをシグナスループに指さした時、私たちはそれが研究したいショックフロントの最先端であることを知っていた。初回写真を手に入れた時、この信じられないほど繊細な光のリボンが、ボーナスだったのが、よく見えた。「そのような構造が解決されるなんて知らなかった」とブレアは語った。ブレアは、衝撃が爆発現場から外に動いていると説明し、その後、星間空間の星間物質、気相の領域、塵に遭遇し始める。これは、不可視の中性水素を衝撃波の通過により100万度以上の熱に加熱する超新星爆発の膨張の非常に過渡期である。電子がより高いエネルギー状態に励起され、光子を放出すると、気体は低エネルギー状態にカスケードバックして輝き始める。衝撃面のさらに後ろでは、イオン化された酸素原子が冷却を始め、青色で特徴的な輝きを放つ。シグナスループは1784年にウィリアム・ハーシェルによって発見された、単純な18インチ反射望遠鏡である。彼によれば、この2世紀以上後、この素晴らしい景色のために、非常に小さな星雲の断片にズームインするのに十分な強力な望遠鏡を持っているとは想像もできなかった。NASA、ESA、ラヴィ・サンクリト(STScI)
commons_translated
outward-moving bubble over little slam tattered caught up bubble up loop topology sky glow interstellar medium loop knot closed loop loop cygnus tenuous leading edge breakneck tenuously encircling beltway circumferential doomed doom slow-moving interstellar sky wave go-slow hurok fee simple