În 1181, în zona Cassiopeia, a fost observat pe cer un obiect luminos care a rămas vizibil timp de aproximativ șase luni. Relatările vremii îl descriu ca pe o prezență strălucitoare de scurtă durată, iar contemporanii nu au înțeles că era vorba despre o explozie de supernovă. Astăzi, acest eveniment este identificat ca Pa30, considerat restul exploziției din acea perioadă și asociat unui scenariu de tip Ia(x).

Pa30 este privit ca amprentă a exploziției din 1181, purtând trăsături ale unui tip Ia(x) rezultat din fuziunea a două gigante albe. Această cale reprezintă o alternativă la scenariul clasic de declanșare a nucleului, caracterizată printr-o explozie mai slabă, dar mai complexă.

Pa30 este unul dintre cele mai studiate resturi de supernovă din Calea Lactee, oferind posibilitatea de a analiza mediul post-explozie și modul în care materia se amestecă în spațiu pentru a facilita formarea de noi stele. În fruntea proiectului de cercetare se află Tim Cunningham, cercetător la Departamentul de Fizică al Universității Warwick și profesor asociat la Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics.

Morfologia Pa30 în liniile S II

Observațiile recente, de înaltă profunzime și realizate cu filtre înguste, dezvăluie o rețea fină de structuri în mediul înconjurător al Pa30: numeroase noduri și cascade indică variațiile de densitate și de temperatură ale materialului ejectat. Față de imaginile anterioare, numărul elementelor filamentoase este semnificativ mai mare, iar acestea nu apar ca o emisie uniformă, ci ca o rețea de noduri în cascadă.

Observațiile au folosit liniile de emisie pentru a identifica compoziția și starea gazului; în special, liniile S II joacă un rol crucial în indicarea stării de ionizare și a densității materialului.

Comparativ cu observațiile în linia O III, imaginile în S II sunt mult mai bogate; liniile S II oferă o imagine mult mai detaliată despre morfologia norilor din jur, fiind sensibile la variațiile de densitate și temperatură produse de interacția dintre materia ejectată și mediul înconjurător.

Miezul central alb și urmele ejectiei

În centrul restului Pa30 se află o pitică albă destul de neobișnuită. Aceasta ar putea reprezenta o pitică albă aflată aproape de limita Chandrasekhar, cu o masă estimată în jur de 1,5 mase solare. Temperatura este foarte ridicată, în jur de 200 000 °C, iar viteza de vânt poate atinge valori de până la 16 000 km/s.

Studiile indică faptul că pitica albă este poziționată în apropierea centrului norului și, în ciuda energiei eliberate în explozie, nu s-a deplasat semnificativ de la centru. Această configurație este neobișnuită în resturile de tip Ia(x), unde centrul adesea se deplasează sau este ejectat din zonă.

Observațiile sugerează că structura filamentară cu noduri poate restrânge modelele morfologice și poate oferi indicii despre energia de expulsie și despre cum legătura dintre miezul central și restul nebularului influențează procesul de progenitor. Prezența miezului alb central poate oferi date valoroase pentru înțelegerea relației dintre explozie și mediul înconjurător și poate sprijini rafinarea modelelor progenitoarelor Ia(x).

Morfologia Pa30 și prezența unei pitice albe centrale

Morfologia Pa30, împreună cu prezența unui miez alb central, oferă o oportunitate unică de a testa modelele progenitoare ale exploziei; distribuția filamentelor și structura nodurilor în cascadă reprezintă criterii utile pentru validarea teoriei.

Combinarea observațiilor istorice cu cele moderne permite restrângerea scenariilor posibile pentru progenitorii Ia(x) și ajută la testarea predicțiilor despre fuziunea a două gigante albe ca mecanism de declanșare.

Aceste date pot restrânge semnificativ estimările energiei de expulsie și pot oferi informații despre cum un eveniment Ia(x) poate lăsa în urmă un complex de filamente și un miez central, contribuind la rafinarea modelelor progenitoarelor.

Contribuția la înțelegerea evoluției galaxiei

Evenimentele istorice, analizate prin prisma observațiilor moderne, furnizează informații valoroase despre modul în care materia a fost reciclată în galaxie și despre impactul supernovelor asupra formării stelelor.

Pa30 ilustrează cum resturile interacționează cu mediul circumstelar, oferind indicii despre procesele de formare a stelelor noi și despre dinamica materiei galactice în jurul resturilor de supernovă.

Prin aceste date, înțelegerea noastră despre evoluția galaxiei noastre se poate rafina, iar modelele progenitoarelor pentru viitoarele explozii pot fi calibrate cu mai mare precizie.