Кузница тяжелых элементов: раскрыта загадка происхождения очень редкого типа звездных взрывов
До сих пор ученые точно не знали, какие звезды взрываются особенными сверхновыми, создающими тяжелые химические элементы, но лишенные легких элементов.
Очень редкий тип сверхновой, который возникает у звезд, утративших оболочку из водорода и гелия, является известным источником многих тяжелых химических элементов. До сих пор астрономы не могли точно определить, возникают ли сверхновые типа Ic в результате взрыва очень массивной одиночной звезды или же этот процесс является следствием взаимодействия менее массивной звезды и ее звезды-компаньона. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, считают, что решили эту загадку, пишет ScienceAlert.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Многие сверхновые, в том числе и типа Ic, возникают в результате коллапса ядра массивных звезд, которые достигли конца своего жизненного цикла. Весь водород в ядре звезды превратился в тяжелые химические элементы, хотя для создания еще более тяжелых элементов нужно больше энергии, чем производит термоядерный синтез водорода. Из-за того, что звезда не имеет достаточно энергии, ее ядро не может противостоять гравитации и сжимается, превращаясь в нейтронную звезду или черную дыру. В это время внешние слои звезды улетают в космос. Так происходит взрыв сверхновой, в результате которого возникают самые тяжелые химические элементы.
Загадка сверхновых типа Ic заключается в том, что в отличие от других сверхновых, в оболочке звезд, создавших их, нет водорода и гелия. Но эти легкие химические элементы должны там присутствовать. Для объяснения этой загадки ранее ученые предложили два варианта:
- сверхновыми типа Ic взрываются огромные звезды с массой, которая в 20-30 раз больше массы Солнца и они создают таой сильный звездный ветер, что он уносит их водород и гелий;
- сверхновыми типа Ic взрываются менее массивные звезды с массой в 8-15 раз больше массы Солнца, которые имеют звезду-компаньона меньшего размера, и последняя своей гравитацией забирает водород и гелий.
В обоих случаях водород и гелий улетают в космос до взрыва сверхновой, что приводит к отсутствию этих элементов в выбросах сверхновой. Ученые решили, что разгадать загадку происхождения сверхновых типа Ic поможет их окружение и для этого они использовали радиотелескоп ALMA. В частности, астрономы изучили газовые облака в местах, где взорвались сверхновые.
С помощью облаков молекулярного газа, который остался на месте взрыва сверхновой можно выяснить насколько массивной была звезда, которая взорвалась. Ученые изучили водородный газ, оставленный сверхновыми типа Ic, и сравнили его с таким же газом, оставленным сверхновыми типа II, которые были созданы звездами массой эквивалентной 8-15 массам Солнца. Водород в обоих облаках был одинаковым, а значит, источником сверхновых типа Ic являются менее массивные звезды с компаньоном. Именно эта звезда, как считают ученые, забирает весь водород и гелий у более крупной звезды еще до взрыва сверхновой. При этом сила взрыва выталкивает звезду-компаньона в другую часть космоса, где она продолжает свою жизнь далее.
Как уже писал Фокус, околоземный астероид Рюгу снова удивил ученых. Они обнаружили его связь с Юпитером. Исследование образцов с астероида Рюгу поставили под сомнение предыдущие представления о том, как образуются богатые углеродом астероиды.
Также Фокус писал о том, что согласно новой гипотезе, описывающей конец жизни Вселенной, космос ждет длительное замерзание и остановка расширения. В результате вся Вселенная станет статичной и будет иметь конечный размер, считают физики.