Supernovakärna innehållande kisel och svavel upptäckt

Ett internationellt forskarteam lett av forskare från Weizmann Institute of Science (Israel) och Northwestern University (USA) har upptäckt att kärnan i en supernova – en exploderande jättestjärna – innehåller många tunga grundämnen som kisel, svavel och argon.

Det här är första gången forskare har observerat denna struktur direkt innan explosionen ägde rum.

Stjärnan, som fått namnet SN2021yfj, förlorade plötsligt sina yttre lager och avslöjade en flammande kärna i mitten – som tros vara stjärnans "hjärta" – innan den exploderade.

"Vi har nu bevis för att tunga grundämnen finns inuti stjärnor", säger professor Avishay Gal-Yam, chef för den experimentella astrofysikgruppen vid Weizmanninstitutet. "Vi visste att solen mestadels bestod av väte och hade antagit att stjärnorna innehöll tyngre grundämnen. Men det här är första gången vi har visat det."

Förutom professor Gal-Yam deltog i forskningen Dr. Ofer Yaron, en ledande expert på supernovadatabaser vid Weizmanninstitutet, och Dr. Steve Schulze, artikelns huvudförfattare och numera forskare vid Northwestern University (tidigare medlem i Gal-Yams team). Forskargruppen inkluderade även forskare från Frankrike, Italien, Kina och Irland.

Stjärnan SN2021yfj upptäcktes först i september 2021 med hjälp av Zwicky Transient Facility i Kalifornien, där en vidvinkelkamera skannade hela natthimlen.

Dr. Schulze upptäckte en ovanlig ljusblixt i ett stjärnbildningsområde 2,2 miljarder ljusår från jorden.

För att bestämma elementarsammansättningen försökte teamet samla in ljusspektra – en teknik för att analysera ljus för att bestämma vilka element som fanns i explosionen.

På grund av väderförhållanden och brist på lämplig observationsutrustning tog det dock ett tag för teamet att få spektraldata från en kollega vid University of California, Berkeley.

Omedelbart efter att ha mottagit data identifierade professor Gal-Yam närvaron av kisel, svavel och argon – något som aldrig tidigare hade registrerats.

Vanligtvis bildas en supernova när en massiv stjärna som närmar sig slutet av sitt liv kollapsar under sin egen gravitation, vilket orsakar en kraftfull explosion och avger ljus som varar i veckor.

Tidigare observerades ofta att "avskalade" stjärnor endast avslöjade helium- eller kol- och syrelager efter att ha förlorat sina yttre väteskal.

SN2021yfj har dock förlorat fler lager, vilket gör det möjligt för forskare att kika djupare in i kärnan och upptäcka tyngre grundämnen som aldrig tidigare registrerats i skedet före explosionen.

”Den här stjärnan har förlorat det mesta av det material den skapade under sin livstid”, sa Dr. Schulze. ”Vi kan bara se material som bildats under månaderna innan den exploderade. Det måste ha inträffat någon form av våldsam händelse.”

Forskare teoretiserar att supernovaexplosionen kan ha påverkats av en följeslagare, ett utbrott före en supernova eller till och med ovanligt kraftfulla stjärnvindar.

"Att titta djupt in i kärnan av en jättestjärna utvidgar vår vetenskapliga förståelse av tunga grundämnens ursprung", betonade professor Gal-Yam. "Varje atom i våra kroppar och i världen omkring oss bildades någonstans i universum. De genomgick otaliga förvandlingar under miljarder år innan de kom hit, så att spåra deras ursprung och deras bildningsprocess är en enorm utmaning."

Professor Gal-Yams forskargrupp sa att de kommer att fortsätta forskningen för att upptäcka mer om hur grundämnen bildas i universum.

(Vietnam+)

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