¿La bala de cañón creó a Sgr A East?

Título: Cómo crear Sgr A East: ¿Dónde explotó la supernova?

Autores: S. Ehlerová, J. Palouš, MR Morris, R. Wünsch, B. Barna y P. Vermot

Fundación Primer Autor: Instituto Astronómico de la Academia Checa de Ciencias, Praga

condición: Aceptado por A&A

Figura 1: Sagitario A al este cerca del agujero negro supermasivo Sagitario A*. En azul se muestran las observaciones de rayos X de Chandra y en rojo las observaciones de radio del Very Large Array de NSF. Fuente: NASA / CXC / Universidad de Nanjing / Zhou y otros. /NSF/NRAO/VLA

a Remanente de supernova Es un camino o pista que, si se lee correctamente, puede llevarlo a los detalles de un evento violento del pasado: supernova Explosión.
Lo que estos grandes últimos momentos de grandes estrellas dejaron atrás es lo más sorprendente, hermoso y potencialmente mucha información.

Remanente de supernova en el corazón de la galaxia

Los autores del artículo de hoy se propusieron rastrear el origen del remanente de una supernova conocida como Sagittarius A East (Sgr A East). Si este nombre te suena, probablemente sea porque has oído hablar del arco A* antes, y Un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Sgr A East y Sagittarius A* son parte de la compleja fuente de radio en el centro de la Vía Láctea, conocida simplemente como Sagittarius A.
Las nubes de polvo y gas impiden que los telescopios ópticos vean el núcleo galáctico; sin embargo, las señales de radio perforan el velo y revelan mucho sobre las condiciones y los eventos internos.
Sgr A East es el remanente de supernova más cercano al centro de nuestra galaxia, pero su edad y origen exacto no se conocen por completo.

Simulación al rescate

Para arrojar algo de luz sobre el misterioso pasado de este objeto, los autores del artículo de hoy llevaron a cabo un método simplificado. hidrodinámico simulación Para la evolución de los restos de supernova en el entorno del núcleo galáctico. Los componentes principales de este entorno son el megalito cercano nube molecularcon el que se sabe que Sgr A East interactúa, y vientos estelares Sopla desde las estrellas densamente agrupadas en el centro de la galaxia de la Vía Láctea, conocida como el cúmulo de estrellas nucleares.

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Además de los restos de supernova, puede haber otros rastros de la explosión original cerca: un La Nebulosa del Viento Estelar llamado el cañón. Algunos científicos creen que este es el cadáver estelar real del evento que creó Sgr A East, que quedó después de que la estrella masiva original se desprendiera de sus capas externas y se fuera. Secuencia principal.

Si Cannonball podría ser realmente nestrella de eutrones Conectado a Sgr A East depende de la edad real del resto. En general, hay dos conjeturas para este número: una prefiere una edad de unos dos mil años, mientras que la otra estima una edad de unos diez mil años. Estos hallazgos provienen de investigaciones previas realizadas por Sgr A East.
Solo la edad avanzada es compatible con que Cannonball esté conectado a la explosión que creó a Sgr A East, ya que de lo contrario ya habría existido antes de ese momento.

Hay más evidencia que respalda una edad de alrededor de diez mil años y que Cannonball es lo que queda de la estrella original que colapsó creando Sgr A East: calculando su velocidad actual y dirección de movimiento, se habría ubicado en el lugar de la explosión que creó Sgr A Este alrededor de 9 + // 2000 años.
Sin embargo, el modelado y otras investigaciones de este objeto han arrojado resultados que implican una edad mucho más joven que Sgr A East, incluso menos de 2000 años.
Por lo tanto, se necesita más investigación.

Encajar con la realidad

Para recrear la forma, el tamaño y la velocidad de la expansión de Sgr A East, los autores actuales utilizaron un símbolo hidrodinámico llamado ANILLO. Después de ejecutar el código, la precisión del resultado se prueba mediante un función de fitness. Esta función expresa el ajuste de las propiedades y características remanentes de la supernova simulada a los datos de las observaciones de Sgr A East.

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los medio interestelar Se simularon los dos componentes antes mencionados: la nube molecular, con la que interactúa Sgr A East, y el viento estelar del cúmulo estelar nuclear. Uno de los parámetros libres determinados por la simulación fue la posición de la voladura original. Debido a que los autores asumieron que Sgr A East está en el lado más joven, el sitio de la erupción se vio obligado a no estar demasiado lejos de donde se encuentran hoy los restos.

Las simulaciones se ejecutaron hasta los 30.000 años de edad, mientras que las características y los valores de los parámetros de la versión modelada de Sgr A East se extrajeron y registraron después de cada milenio para su uso posterior en la función de aptitud. Así, los valores obtenidos fueron comparados con la realidad cada milenio para determinar la edad de los remanentes.

Figura 2 Logaritmo de la función de ajuste, que cuantifica el ajuste entre la simulación y las propiedades observadas de Sgr A East en diferentes vidas de simulación. Cuanto mayor sea el valor del eje y, mejor será el acuerdo. Los autores también probaron casos para el medio interestelar dominado por vientos estelares del cúmulo estelar nuclear (guiones rojos) o la nube molecular (puntos azules) cerca de Sgr A East. Sin embargo, el efecto combinado de ambos (línea gris) da mejores resultados para la función de ajuste que dejar uno u otro, letras (A, B, C, etc.) definiendo los picos de los valores logarítmicos.
Fuente: Figura 5 en el artículo de hoy

La Figura 2 muestra los resultados de la función de aptitud a lo largo de la vida, así como para los casos de un medio interestelar dominado solo por la nube molecular o por el viento estelar de un cúmulo estelar nuclear únicamente. Está claro que las simulaciones en general se ajustan mucho mejor a las características observadas de Sgr A East, si se tienen en cuenta tanto el viento como las nubes, y más específicamente para edades de al menos 5 mil años. Por debajo de este límite, la convención cae bruscamente y ya se encuentra el mejor ajuste para una edad de diez mil años, sin embargo, no se pueden descartar las edades de 19 a 29 mil años, porque también muestran logaritmos muy altos para la función de aptitud.

Figura 3 Mejores modelos para la posición de la explosión de supernova, que creó Sgr A East con coordenadas x e y. El tamaño y el color de los cuadrados representan la calidad de la función de aptitud, lo que significa que los mejores valores se encuentran donde los cuadrados son grandes y rojos. Fuente: Parte de la Figura 6 en el artículo de hoy

donde todo va

La ubicación de la explosión de la supernova original se ha visto muy limitada por estos modelos (ver Figura 3). Parece estar dentro del caparazón en expansión de Sgr A East, a unas 3,7 cuadras del agujero negro supermasivo Sgr A*.

Figura 4 Proyección del modelo de mejor ajuste (marcado como ‘A’ en la Figura 1) en Sgr A East, incluida la ubicación actual de Cannonball, el sitio original de explosión de supernova previsto y la ubicación del agujero negro supermasivo Sgr A* y una nube de pequeños granos de polvo Originalmente se suponía que el cálido resplandor coincidía con el sitio de la erupción original. Fuente: Parte de la Figura 8 del artículo de hoy

El modelo de mejor ajuste para Sgr A East (indicado por ‘A’ en la Figura 2) visto desde el punto de vista de nuestro Sol se muestra en detalle en la Figura 4. Esto también muestra la ubicación del sitio potencial de explosión conectado a este modelo, así como el ubicación de la estrella de neutrones conocida como Cannonball. La dirección del movimiento y la velocidad de este remanente estelar concuerdan muy bien con la vida útil esperada de Sgr A East para este modelo (diez mil años), así como con la ubicación esperada de la explosión de supernova original en este escenario. La estrella Cannonball antes de su muerte podría haber estado ubicada donde el modelo predice la ubicación de la explosión original y, por lo tanto, es adecuada como la fuente original de este evento cósmico.

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Por lo tanto, los autores argumentan que la edad real de Sgr A East es de unos diez mil años y que Cannonball es el remanente estelar de la misma explosión de supernova que creó Sgr A East. Sin embargo, siguen abiertas las posibilidades de que Sgr A East sea unos miles de años más antiguo, y los autores reconocen que varios componentes de la simulación, como la nube molecular, podrían beneficiarse de un modelado más preciso. Además, más observaciones y una caracterización más detallada de Sgr A East y sus alrededores pueden proporcionar una mejor comprensión del objeto.

Sgr A East sigue siendo una guía fascinante para el estudio y la comprensión de las muertes estelares masivas en las inmediaciones del núcleo galáctico.

Astrobite editado por Prateik Gandhi
Créditos de imagen: NASA, NSF, Door Todays

Acerca de Jana Steuer

Pasé casi dos años en LMU en Munich, trabajando para el Observatorio Universitario (USM), que posee el Telescopio Fraunhofer Wendelstein de $ 2,1 millones. Mi área de investigación son los exoplanetas. Busco rastros de ellos en datos de grandes encuestas, como la misión TESS y luego los sigo usando espectrometría y fotometría. Principalmente, me enfoco en planetas con un período largo que es probable que alberguen vida. Ahora, soy un comunicador científico de tiempo completo, trabajo en un observatorio público y hago contenido en todas las formas para informar a la gente sobre astronomía. Soy un gran fan de El señor de los anillos y trabajo como DM para muchos grupos de Dungeons and Dragons. Me encantan los gatos y practico kickboxing en mi tiempo libre.

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