Skąd pochodzą elementy niezbędne do życia? Eksplodują w kosmos po śmierci niektórych gwiazd. Naukowcy już dawno badali wybuchowe gwiazdy i ich „pozostałości po supernowych”, aby zrozumieć proces produkcji i dystrybucji pierwiastków.
Ze względu na „status ewolucyjny” Cassiopea A jest jedną z najbardziej badanych pozostałości po supernowych. Nowe zdjęcie z Obserwatorium rentgenowskiego Chandra pokazuje położenie różnych elementów: krzemu (czerwony), siarki (żółty), żelaza (fioletowy) i wapnia (zielony). Każdy z nich wytwarza promienie rentgenowskie w wąskich zakresach energii, umożliwiając tworzenie określonych map. Fala podmuchowa to niebieski pierścień zewnętrzny.
Pozostałości Supernova są ważne do badania, ponieważ utrzymują wysoką temperaturę (miliony stopni) nawet tysiące lat po wybuchu. Dlatego wiele pozostałości świeci jasno na długości promieni rentgenowskich, które nie są zauważalne dla konwencjonalnych teleskopów.
Chandra pozwala naukowcom na zbieranie szczegółowych informacji o elementach wyrzuconych w kosmos przez eksplozję. Informacje pokazują, że określona supernowa stworzyła ogromną liczbę kluczowych elementów przestrzeni. W Kasjopii A znaleziono 10 000 mas siarki i około 20 000 mas krzemu.
W przeglądzie odnotowano także wodór, węgiel, azot i fosfor, zauważalne podczas używania innych teleskopów. W połączeniu z wykrywaniem tlenu wiemy, że widzimy elementy niezbędne do stworzenia DNA. Tlen jest najpowszechniejszym pierwiastkiem w ludzkim ciele (65%), wapń pomaga tworzyć i utrzymywać zdrowe kości i zęby, a żelazo jest ważną częścią czerwonych krwinek transportujących tlen w całym organizmie. Cały tlen w naszym systemie pochodzi z eksplozji masywnych gwiazd. Około połowa wapnia i 40% żelaza powstaje również w wyniku tych wybuchów.
Wielu naukowców uważa, że eksplozja gwiazd, która stworzyła Cassiopea A, miała miejsce w 1680 roku. Oryginalna gwiazda była 16 razy masywniejsza niż Słońce, ale straciła około 2/3 swojej masy kilkaset tysięcy lat przed wybuchem.
Podczas swojego życia gwiazda zaczęła wysysać wodór i hel w jądrze, tworząc cięższe pierwiastki (nukleosynteza). Energia wytworzona przez to zrównoważyła gwiazdę i siłę grawitacji. Reakcje trwały aż do pojawienia się żelaza w rdzeniu, po czym energia zaczęła być zużywana.
Wewnątrz tworzy się gęsty rdzeń, a następnie zewnętrzne warstwy, wraz z elementami, są wyrzucane w przestrzeń, w której zachodzą kolejne reakcje jądrowe.
Chandra wielokrotnie obserwowała Kasjopeę A. Teleskop wystrzelono w kosmos w 1999 roku. Różne narzędzia pomogły uzyskać pełny obraz gwiazdy neutronowej, szczegóły eksplozji i proces wyrzucania elementów.
