Odkryto jądro supernowej zawierające krzem i siarkę

Międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem naukowców z Instytutu Naukowego Weizmana (Izrael) i Uniwersytetu Northwestern (USA) odkrył, że jądro supernowej – eksplodującej gwiazdy olbrzyma – zawiera wiele ciężkich pierwiastków, takich jak krzem, siarka i argon.

Naukowcy po raz pierwszy bezpośrednio zaobserwowali tę strukturę przed eksplozją.

Gwiazda, nazwana SN2021yfj, nagle straciła swoje zewnętrzne warstwy, odsłaniając płonące jądro w środku – uważane za „serce” gwiazdy – po czym eksplodowała.

„Mamy teraz dowody na istnienie ciężkich pierwiastków wewnątrz gwiazd” – powiedział profesor Avishay Gal-Yam, kierownik grupy astrofizyki eksperymentalnej w Instytucie Weizmanna. „Wiedzieliśmy, że Słońce składa się głównie z wodoru i stawialiśmy hipotezę, że gwiazdy zawierają cięższe pierwiastki. Ale po raz pierwszy to udowodniliśmy”.

Oprócz profesor Gal-Yam, w badaniach uczestniczyli dr Ofer Yaron, czołowy ekspert w dziedzinie baz danych supernowych w Instytucie Weizmanna, oraz dr Steve Schulze, główny autor artykułu, obecnie pracownik naukowy Uniwersytetu Northwestern (były członek zespołu Gal-Yam). W skład zespołu badawczego weszli również naukowcy z Francji, Włoch, Chin i Irlandii.

Gwiazdę SN2021yfj odkryto po raz pierwszy we wrześniu 2021 roku za pomocą obserwatorium Zwicky Transient Facility w Kalifornii, gdzie za pomocą kamery szerokokątnej przeskanowano całe nocne niebo.

Dr Schulze odkrył niezwykły błysk światła w regionie formowania się gwiazd, oddalonym od Ziemi o 2,2 miliarda lat świetlnych.

Chcąc określić skład pierwiastkowy, zespół postanowił zebrać widma światła – jest to technika analizy światła pozwalająca określić pierwiastki obecne w eksplozji.

Jednak z powodu warunków pogodowych i braku odpowiedniego sprzętu obserwacyjnego, zespołowi zajęło trochę czasu uzyskanie danych spektralnych od kolegi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.

Natychmiast po otrzymaniu danych profesor Gal-Yam stwierdził obecność krzemu, siarki i argonu – czego nigdy wcześniej nie odnotowano.

Supernowa zwykle powstaje, gdy masywna gwiazda zbliżająca się do końca swojego życia zapada się pod wpływem własnej grawitacji, powodując potężną eksplozję i emisję światła trwającą kilka tygodni.

Wcześniej często obserwowano, że „ogołocone” gwiazdy po utracie zewnętrznej powłoki wodorowej odsłaniają jedynie warstwy helu lub węgla i tlenu.

Jednak SN2021yfj utracił więcej warstw, co pozwoliło naukowcom zajrzeć głębiej w jądro i wykryć cięższe pierwiastki, których nie zarejestrowano przed eksplozją.

„Ta gwiazda straciła większość materii, którą stworzyła w trakcie swojego istnienia” – powiedział dr Schulze. „Widzimy tylko materię, która powstała na kilka miesięcy przed eksplozją. Musiało dojść do jakiegoś gwałtownego zdarzenia”.

Naukowcy wysuwają teorię, że na wybuch supernowej mogła mieć wpływ gwiazda towarzysząca, wybuch poprzedzający supernową, a nawet niezwykle silne wiatry gwiezdne.

„Zajrzenie głęboko w jądro olbrzymiej gwiazdy poszerza naszą wiedzę naukową na temat pochodzenia ciężkich pierwiastków” – podkreślił profesor Gal-Yam. „Każdy atom w naszych ciałach i w otaczającym nas świecie powstał gdzieś we wszechświecie. Przeszedł niezliczone transformacje na przestrzeni miliardów lat, zanim dotarł do nas, więc prześledzenie jego pochodzenia i procesu formowania się jest ogromnym wyzwaniem”.

Zespół badawczy profesora Gal-Yama oświadczył, że będzie kontynuował badania mające na celu pogłębienie wiedzy na temat powstawania pierwiastków we wszechświecie./.

(Wietnam+)

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