Ανακαλύφθηκε πυρήνας σουπερνόβα που περιέχει πυρίτιο και θείο

Το αστέρι SN2021yfj ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά τον Σεπτέμβριο του 2021 χρησιμοποιώντας το Zwicky Transient Facility στην Καλιφόρνια, χρησιμοποιώντας μια ευρυγώνια κάμερα για να σαρώσει ολόκληρο τον νυχτερινό ουρανό.

Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το Ινστιτούτο Επιστημών Weizmann (Ισραήλ) και το Πανεπιστήμιο Northwestern (ΗΠΑ) ανακάλυψε ότι ο πυρήνας ενός σουπερνόβα - ενός εκρηκτικού γιγάντιου αστέρα - περιέχει πολλά βαρέα στοιχεία όπως πυρίτιο, θείο και αργό.

Αυτή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει άμεσα αυτή τη δομή πριν από την έκρηξη.

Το αστέρι, με το όνομα SN2021yfj, έχασε ξαφνικά τα εξωτερικά του στρώματα, αποκαλύπτοντας έναν φλεγόμενο πυρήνα στο κέντρο - που πιστεύεται ότι είναι η «καρδιά» του αστεριού - πριν εκραγεί.

«Έχουμε πλέον στοιχεία ότι υπάρχουν βαρέα στοιχεία μέσα στα αστέρια», δήλωσε ο καθηγητής Avishay Gal-Yam, επικεφαλής της πειραματικής ομάδας αστροφυσικής στο Ινστιτούτο Weizmann. «Γνωρίζαμε ότι ο Ήλιος αποτελούνταν κυρίως από υδρογόνο και είχαμε υποθέσει ότι τα αστέρια περιείχαν βαρύτερα στοιχεία. Αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που το δείχνουμε».

Εκτός από τον καθηγητή Gal-Yam, στην έρευνα συμμετείχαν ο Δρ. Ofer Yaron, κορυφαίος εμπειρογνώμονας σε βάσεις δεδομένων υπερκαινοφανών στο Ινστιτούτο Weizmann, και ο Δρ. Steve Schulze, επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας, νυν ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Northwestern (πρώην μέλος της ομάδας του Gal-Yam). Η ερευνητική ομάδα περιελάμβανε επίσης επιστήμονες από τη Γαλλία, την Ιταλία, την Κίνα και την Ιρλανδία.

Το αστέρι SN2021yfj ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά τον Σεπτέμβριο του 2021 χρησιμοποιώντας το Zwicky Transient Facility στην Καλιφόρνια, χρησιμοποιώντας μια ευρυγώνια κάμερα για να σαρώσει ολόκληρο τον νυχτερινό ουρανό.

Ο Δρ. Σούλτσε ανακάλυψε μια ασυνήθιστη λάμψη φωτός σε μια περιοχή σχηματισμού άστρων, 2,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη.

Θέλοντας να προσδιορίσει τη στοιχειακή σύνθεση, η ομάδα προσπάθησε να συλλέξει φάσματα φωτός - μια τεχνική για την ανάλυση του φωτός για τον προσδιορισμό των στοιχείων που υπάρχουν στην έκρηξη.

Ωστόσο, λόγω των καιρικών συνθηκών και της έλλειψης κατάλληλου εξοπλισμού παρατήρησης, χρειάστηκε κάποιος χρόνος για να λάβει η ομάδα φασματικά δεδομένα από έναν συνάδελφο στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ.

Αμέσως μετά τη λήψη των δεδομένων, ο καθηγητής Γκαλ-Γιαμ εντόπισε την παρουσία πυριτίου, θείου και αργού - κάτι που δεν είχε καταγραφεί ποτέ πριν.

Συνήθως, ένας σουπερνόβα σχηματίζεται όταν ένα τεράστιο αστέρι πλησιάζει στο τέλος της ζωής του και καταρρέει υπό την επίδραση της δικής του βαρύτητας, προκαλώντας μια ισχυρή έκρηξη και εκπέμποντας φως που διαρκεί για εβδομάδες.

Προηγουμένως, παρατηρούνταν συχνά ότι τα «απογυμνωμένα» αστέρια αποκαλύπτουν μόνο στρώματα ηλίου ή άνθρακα και οξυγόνου, αφού έχασαν τα εξωτερικά τους κελύφη υδρογόνου.

Ωστόσο, ο SN2021yfj έχει χάσει περισσότερα στρώματα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να εμβαθύνουν στον πυρήνα και να ανιχνεύσουν βαρύτερα στοιχεία που δεν είχαν καταγραφεί ποτέ πριν από την έκρηξη.

«Αυτό το αστέρι έχει χάσει το μεγαλύτερο μέρος της ύλης που δημιούργησε κατά τη διάρκεια της ζωής του», δήλωσε ο Δρ Σούλτσε. «Μπορούμε να δούμε μόνο ύλη που σχηματίστηκε τους μήνες πριν από την έκρηξή της. Πρέπει να υπήρξε κάποιο είδος βίαιου γεγονότος».

Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι η έκρηξη σουπερνόβα μπορεί να επηρεάστηκε από ένα συνοδό αστέρι, μια έκρηξη πριν από την έκρηξη σουπερνόβα ή ακόμα και από ασυνήθιστα ισχυρούς αστρικούς ανέμους.

«Η εξέταση βαθιά στον πυρήνα ενός γιγάντιου άστρου διευρύνει την επιστημονική μας κατανόηση της προέλευσης των βαρέων στοιχείων», τόνισε ο καθηγητής Γκαλ-Γιαμ. «Κάθε άτομο στο σώμα μας και στον κόσμο γύρω μας σχηματίστηκε κάπου στο σύμπαν. Υπέστησαν αμέτρητους μετασχηματισμούς σε διάστημα δισεκατομμυρίων ετών πριν φτάσουν εδώ, επομένως η ανίχνευση της προέλευσής τους και της διαδικασίας σχηματισμού τους αποτελεί μια τεράστια πρόκληση».

Η ερευνητική ομάδα του καθηγητή Γκαλ-Γιαμ δήλωσε ότι θα συνεχίσει την έρευνα για να ανακαλύψει περισσότερα σχετικά με το πώς σχηματίζονται τα στοιχεία στο σύμπαν.

(Βιετνάμ+)

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