Supernovakjerne som inneholder silisium og svovel oppdaget

Et internasjonalt forskerteam ledet av forskere fra Weizmann Institute of Science (Israel) og Northwestern University (USA) har oppdaget at kjernen i en supernova – en eksploderende kjempestjerne – inneholder mange tunge elementer som silisium, svovel og argon.

Dette er første gang forskere har observert denne strukturen direkte før eksplosjonen fant sted.

Stjernen, som har fått navnet SN2021yfj, mistet plutselig sine ytre lag og avslørte en flammende kjerne i sentrum – antatt å være stjernens «hjerte» – før den eksploderte.

«Vi har nå bevis for at tunge elementer finnes inne i stjerner», sa professor Avishay Gal-Yam, leder for den eksperimentelle astrofysikkgruppen ved Weizmann-instituttet. «Vi visste at solen for det meste besto av hydrogen og hadde antatt at stjerner inneholdt tyngre elementer. Men dette er første gang vi har vist det.»

I tillegg til professor Gal-Yam involverte forskningen dr. Ofer Yaron, en ledende ekspert på supernovadatabaser ved Weizmann-instituttet, og dr. Steve Schulze, hovedforfatter av artikkelen, nå forsker ved Northwestern University (tidligere medlem av Gal-Yams team). Forskningsteamet inkluderte også forskere fra Frankrike, Italia, Kina og Irland.

Stjernen SN2021yfj ble først oppdaget i september 2021 ved hjelp av Zwicky Transient Facility i California, der man brukte et vidvinkelkamera til å skanne hele nattehimmelen.

Dr. Schulze oppdaget et uvanlig lysglimt i et stjernedannelsesområde 2,2 milliarder lysår fra Jorden.

For å bestemme grunnstoffsammensetningen forsøkte teamet å samle inn lysspektre – en teknikk for å analysere lys for å bestemme grunnstoffene som var tilstede i eksplosjonen.

På grunn av værforhold og mangel på egnet observasjonsutstyr tok det imidlertid litt tid for teamet å innhente spektraldata fra en kollega ved University of California, Berkeley.

Umiddelbart etter å ha mottatt dataene identifiserte professor Gal-Yam tilstedeværelsen av silisium, svovel og argon – noe som aldri hadde blitt registrert før.

Vanligvis dannes en supernova når en massiv stjerne som nærmer seg slutten av livet sitt kollapser under sin egen tyngdekraft, noe som forårsaker en kraftig eksplosjon og sender ut lys som varer i flere uker.

Tidligere ble det ofte observert at "strippede" stjerner bare avslørte helium- eller karbon- og oksygenlag etter å ha mistet sine ytre hydrogenskal.

SN2021yfj har imidlertid mistet flere lag, slik at forskere kan kikke dypere inn i kjernen og oppdage tyngre elementer som aldri før er registrert i føreksplosjonsstadiet.

«Denne stjernen har mistet mesteparten av materialet den skapte i løpet av sin levetid», sa dr. Schulze. «Vi kan bare se materiale dannet i månedene før den eksploderte. Det må ha vært en slags voldsom hendelse.»

Forskere teoretiserer at supernovaeksplosjonen kan ha blitt påvirket av en ledsagerstjerne, et pre-supernova-utbrudd, eller til og med uvanlig kraftige stjernevinder.

«Å se dypt inn i kjernen av en kjempestjerne utvider vår vitenskapelige forståelse av opprinnelsen til tunge grunnstoffer», understreket professor Gal-Yam. «Hvert atom i kroppen vår og i verden rundt oss ble dannet et sted i universet. De gjennomgikk utallige transformasjoner over milliarder av år før de kom hit, så det er en enorm utfordring å spore opprinnelsen deres og dannelsesprosessen.»

Professor Gal-Yams forskerteam sa at de vil fortsette å forske for å finne ut mer om hvordan grunnstoffer dannes i universet.

(Vietnam+)

Kilde: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-loi-sieu-tan-tinh-chua-silic-va-luu-huynh-post1056999.vnp