SkyFlux
Supernoova SN 1181 jäänuk Pa 30: ilutulestikku meenutavad niidid on sõlmede ahelad
Avaldatud · Uuendatud
1181. aasta augustis panid Hiina, Jaapani ja araabia astronoomid kirja uue tähe Kassiopeia tähtkujus; selle plahvatuse tõenäoline jäänuk on ilutulestikku meenutav udu Pa 30. Teleskoobi Gemini North värsked pildid näitavad, et udu niidid koosnevad pisikestest tihedatest gaasitompudest ehk sõlmedest, ja just see detail vihjab sellele, kuidas väljapaisatud aine oma kuju sai.
Uus täht Kassiopeia tähtkujus
1181. aasta 4. ja 6. augusti vahel märkasid vaatlejad Kassiopeia tähtkujus uut tähte kohas, kus varem polnud ühtki tähte paistnud. Täht oli nähtav 185 päeva ja sellest on säilinud kaheksa eri ülestähendust. Kuna need sõltumatud teated on omavahel kooskõlas, on usaldusväärselt teada, millal täht ilmus ja ligikaudu kus see asus.
SN 1181 on üks vaid viiest Linnutee supernoovast, mis on enne teleskoobi leiutamist hästi üles tähendatud. Nii võimas plahvatus pidi endast maha jätma paisuva ainepilve ning astronoomid asusid seda otsima. Kõige tõenäolisemaks kandidaadiks peeti kaua supernoova jäänukit 3C 58, kuid selle hinnanguline vanus seab seose tõsiselt kahtluse alla. Nii oli SN 1181 viimase tuhande aasta ajaloolistest supernoovadest ainus, mille jäänuk polnud kindlalt teada.
Täht, mis elas oma plahvatuse üle
Pa 30 leiti alles 2013. aastal ja leidja ei olnud elukutseline astronoom. Ameerika harrastusastronoom Dana Patchick märkas udu, kui otsis infrapunasatelliidi WISE andmetest planetaarudusid. See oli tema kolmekümnes leid ja sellest pärineb ka number nimes.
2021. aastal seostas Andreas Ritteri juhitud uurimisrühm Pa 30 supernoovaga SN 1181. Udu gaas paiskub laiali kiirusega umbes 1100 km/s ja nii kiiresti paisudes oleks pilv praeguse suuruse saavutanud umbes tuhande aastaga. Ka udu asukoht ühtib Hiina ja Jaapani teadetes kirjeldatud asukohaga 3,5 kraadi piires.
Pa 30 ainulaadsus peitub selle keskel asuvas tähes IRAS 00500+6713. Tähe pinnatemperatuur on umbes 200 000 kelvinit ja tähetuule kiirus on ligikaudu 16 000 km/s. Vesinikku ja heeliumi ei paista olevat ei tähes ega seda ümbritsevas udus. Selline koostis sobib kokku kahe valge kääbuse ühinemisega. Valged kääbused on Päikesega sarnaste tähtede tihedad jäänukid ja nende ühinemine võib vallandada Iax-tüüpi supernoova. Tavalise Ia-tüüpi supernoova korral hävib valge kääbus täielikult, Iax-tüüpi plahvatus on aga nõrgem ja jääb poolikuks, nii et täht elab selle üle. Pa 30 on ainus teadaolev Iax-tüüpi supernoova jäänuk Linnuteel.
Sõlmedest koosnev ilutulestik
Varasematel ioniseeritud väävli kiirguses tehtud piltidel oli pilve läbimõõt umbes 170 kaaresekundit ehk veidi alla kolme kaareminuti, mis on kümnendik täiskuu läbimõõdust. Pilves on kümneid sirgeid niite, mis on kõik kiirjalt suunatud keskse tähe poole. Just selle mustri pärast võrreldakse Pa 30 ilutulestikuga.
Uued pildid on tehtud teleskoobi Gemini North spektrograafiga GMOS ja neid analüüsis Timothy Cunninghami ja Ilaria Caiazzo juhitud uurimisrühm. Piltidel on näha umbes kümme korda rohkem niite kui varem. Lisaks selgus, et niidid ei ole ühtlased triibud, vaid väikeste sõlmede ahelad, nagu helmed nööril. Tüüpilise sõlme läbimõõduks hinnatakse umbes 100 miljardit kilomeetrit, mis on mitusada korda suurem kui Maa ja Päikese vahekaugus. Samuti näitavad pildid esimest korda, et nõrk hapniku kuma pärineb samadest niitidest, mis kiirgavad ka väävli valgust.
Sõlmed ei ole pelgalt ilus detail: täiesti ühtlane väljavool ei tekitaks tompe. Sõlmede ahel viitab sellele, et tähte ümbritseva gaasi temperatuur või tihedus ei olnud kõikjal ühesugune ja need erinevused rebisid väljapoole voolava aine tükkideks. Kuidas niidid üldse tekkisid, on siiani vaidlusküsimus ja iga mudel peab nüüd seletama ka sõlmede teket.
Uurijad leidsid ka, et udu geomeetriline keskpunkt langeb kokku tähe asukohaga. Ebasümmeetriline plahvatus oleks ellujäänud tähe udu keskelt kõrvale tõuganud. Kuna täht on endiselt keskel, jäi plahvatuse külgsuunalisest tõukest saadud kiirus alla umbes 100 km/s, mis viitab üsna sümmeetrilisele plahvatusele.
Kus Pa 30 asub ja miks see on pildistamise, mitte vaatlemise objekt
Pa 30 asub Kassiopeia tähtkujus, selle otsetõus on 0 h 53 min 11 s ja deklinatsioon +67° 30′. Kõikjal, kus põhjalaius on üle umbes 22,5°, ei looju sellise deklinatsiooniga objekt kunagi, nii et Euroopast ja suuremast osast Põhja-Ameerikast vaadates on Pa 30 alati horisondi kohal. Kõige kõrgemal on see oktoobri alguses südaöö paiku, novembris ja detsembris õhtul ning jaanuaris juba pimeduse saabudes. Lõuna pool umbes 22,5° lõunalaiust ei tõuse Pa 30 kunagi horisondi kohale. Udu asub umbes 7500 valgusaasta ehk 2,3 kiloparseki kaugusel.
Udu visuaalset tähesuurust ei ole teadaolevalt avaldatud ning üksikasjalikud pildid selle niitidest on tehtud professionaalsete teleskoopide ja kitsasribafiltritega, viimati teleskoobiga Gemini North. Pa 30 tuleb pildistada pika säriaja ja kitsasribafiltriga; okulaari kaudu vaatlemiseks see ei sobi.
Allikad ja litsentsid
- NOIRLabi pressiteade noirlab2624 (6. oktoober 2026) — SN 1181 kuupäevad ja kirjalikud teated (4.–6. august 1181, kaheksa teksti, Hiina, Jaapani ja araabia vaatlejad, 185 päeva, Kassiopeia), üks viiest enne teleskoobi leiutamist nähtud Linnutee supernoovast, Dana Patchick leidis Pa 30 WISE andmetest (2013, kolmekümnes udu), järeluuringud Kitt Peakil, keskne täht IRAS 00500+6713, Iax-tüübi seletus, uued Gemini Northi/GMOS-i tulemused (umbes kümme korda rohkem niite, sõlmede ahelad, ümbritseva gaasi erinevused, täht keskel). https://noirlab.edu/public/news/noirlab2624/
- NOIRLabi pilt noirlab2624a — Avapilt, autoriõiguse rida, koordinaadid (otsetõus 0 h 53 min 11,24 s, deklinatsioon +67° 30′ 4,34″), vaateväli 4,36 × 4,58 kaareminutit, filtrid [O III] 499 nm ja [S II] 672 nm ning nende värvikanalid. Litsents: CC BY 4.0, vt https://noirlab.edu/public/copyright/ . https://noirlab.edu/public/images/noirlab2624a/
- Cunningham, Caiazzo, Raymond & Kenyon, The Astrophysical Journal 1010 (2026), Detection of Knots in the Type Iax Supernova Remnant Pa 30 — Sõlmed ja tombud niitides, umbes suurusjärgu võrra rohkem niite, [O III] kiirgus samadest niitidest, tõuke ülempiir umbes 100 km/s, sõlme läbimõõt umbes 10¹⁶ cm. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ae9cb2
- Ritter et al., The Astrophysical Journal Letters (2021), The remnant and origin of the historical supernova 1181 AD — Pa 30 samastamine SN 1181-ga, 3C 58 seos kahtluse all, gaasi kiirus umbes 1100 km/s, paisumisvanus umbes 1000 aastat, asukoht ajalooliste teadetega 3,5 kraadi piires. https://arxiv.org/abs/2105.12384 (DOI 10.3847/2041-8213/ac2253)
- Gvaramadze et al., Nature (2019), A massive white-dwarf merger product before final collapse — Keskne täht umbes 200 000 kelvinit, tähetuul umbes 16 000 km/s, täht ja udu ilma vesiniku ja heeliumita, valgete kääbuste ühinemine. https://arxiv.org/abs/1904.00012 (DOI 10.1038/s41586-019-1216-1)
- Fesen, Schaefer & Patchick, The Astrophysical Journal Letters 945 (2023) — Udu läbimõõt [S II] kiirguses 170 kaaresekundit, kümned radiaalsed niidid pikkusega 5–20 kaaresekundit, mis koonduvad keskse tähe lähedale, kauguse hinnang 2,3 kpc. https://doi.org/10.3847/2041-8213/acbb67
- Coughlin, Salvesen & Pasham, The Astrophysical Journal Letters 996 (2025), A Wind-driven Origin for the Firework Morphology of the Supernova Remnant Pa 30 — Üks konkureerivatest mudelitest niitide tekke kohta (tähetuule ja ümbritseva gaasi piirpind). https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae267d
- Green & Stephenson (2003), The Historical Supernovae — SN 1181 kuulub viimase kahe tuhande aasta viie hästi üles tähendatud Linnutee supernoova hulka (1006, 1054, 1181, 1572, 1604); 185. aasta oma on ebakindlam. https://arxiv.org/abs/astro-ph/0301603
