Pierścień
Pierwszy obraz SN 1987A zrobiony
przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a
został uzyskany przy pomocy kamery
czułej na słabe obiekty (ang. Faint
Object Camera - FOC) w 1278 dniu po
wybuchu. Niemożliwe było robienie
obserwacji wcześniej gdyż Hubble
został wyniesiony i umieszczony na
orbicie dopiero w 1990 r. SN 1987A
była wyzwaniem nawet dla bardzo
dużej zdolności rozdzielczej Hubble'a.
Zdjęcia Supernowej ukazują trzy
kołowe mgławice otaczające SN 1987A
- pierścień wewnętrzny i dwa
zewnętrzne . W tym ćwiczeniu
będziemy brać pod uwagę tylko
wewnętrzny pierścień. Jest on oddalony
zbyt daleko od Supernowej by mógł
być materiałem odrzuconym podczas
jej eksplozji. Musiał zostać utworzony
wcześniej. Powstał prawdopodobnie z
materiału pochodzącego z
dogorywającej gwiazdy - wyniesiony
został przez jej wiatr gwiazdowy w
przeciągu ostatnich kilku tysięcy lat jej
życia. Nie jest jasne w jaki sposób
materia ta uformowała tak regularny i
cienki pierścień, który zaczął się
gwałtownie rozszerzać pod wpływem
błysku światła nadfioletowego
pochodzącego z Supernowej.
Jest ważne by uzmysłowić sobie, że
pierścień był już obecny przed
wybuchem Supernowej. Założymy, że
jest on idealnym okręgiem, ale
nachylonym pod pewnym kątem do
linii łączącej Ziemię z Supernową, tak,
że widzimy go jako elipsę. Gdyby
pierścień był usytuowany dokładnie
prostopadle względem kierunku do
obserwatora to wszystkie jego części
pojaśniałyby jednocześnie w momencie
gdy "dosięgnął" je błysk światła
Supernowej. Ponieważ pierścień jest
nachylony, bliższe jego ramię
pojaśniało wcześniej (ze względu na
skończoną prędkość rozchodzenia się
światła).
Następnie światło rozjaśniło jego dalsze
partie (patrz Rysunek 6). Zauważmy, że
cały pierścień został oświetlony w tej
samej chwili, ale na Ziemi widzimy to
w taki sposób jak gdyby bliższe nam
ramię zaświeciło wcześniej. Natężenie
Strona 2 z 3
światła wyemitowanego przez pierścień
osiągnęło swoje maksimum wtedy gdy
widzieliśmy rozjaśniony cały jego
obwód. Ten fakt może być
wykorzystany do policzenia odległości
do SN 1987A.
Rysunek 6 (obok): Oświetlenie
pierścienia
"Animacja" ilustruje proces
"dogonienia" przez światło Supernowej
pierścienia i jego pojaśnienie. Pierścień
osiąga maksimum swego blasku po 400
dniach od momentu wybuchu.
Zauważmy, pomimo tego, że światło
Supernowej dociera do różnych części
pierścienia w tym samym momencie, my
widzimy wpierw pojaśnienie tych jego
części, które są bliżej nas (powodem
jest skończona prędkość światła).
Mierząc obserwacyjnie czas opóźnienia
pomiędzy światłem dochodzącym do
nas z różnych części pierścienia jest
możliwe wyznaczenie odległości do SN
1987A. Obrazki pochodzą z animacji
uzyskanej przez STScI/NASA.
Pytania (Zadania), które pojawią się w
dalszej części będą wyznaczać kolejne
kroki na drodze do wyliczenia
odległości do Supernowej. Podstawą
będzie rozmiar kątowy pierścienia i
krzywa blasku charakteryzująca
czasową ewolucję jego jasności.