Кузня важких елементів: розкрито загадку походження дуже рідкісного типу зоряних вибухів

Дуже рідкісний тип наднової, що виникає у зірок, які втратили оболонку з водню та гелію, є відомим джерелом багатьох важких хімічних елементів. Досі астрономи не могли точно визначити, чи виникають наднові типу Ic унаслідок вибуху дуже масивної поодинокої зірки, чи цей процес є наслідком взаємодії менш масивної зірки та її зірки-компаньйона. Автори дослідження, опублікованого в журналі Nature Communications, вважають, що вирішили цю загадку, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Багато наднових, зокрема й типу Ic, виникають унаслідок колапсу ядра масивних зірок, які досягли кінця свого життєвого циклу. Весь водень у ядрі зірки перетворився на важкі хімічні елементи, хоча для створення ще важчих елементів потрібно більше енергії, ніж виробляє термоядерний синтез водню. Через те, що зірка не має достатньо енергії, її ядро не може протистояти гравітації і стискається, перетворюючись на нейтронну зірку або чорну діру. У цей час зовнішні шари зірки відлітають у космос. Так відбувається вибух наднової, внаслідок якого виникають найважчі хімічні елементи.

Загадка наднових типу Ic полягає в тому, що на відміну від інших наднових, в оболонці зірок, що створили їх, немає водню і гелію. Але ці легкі хімічні елементи повинні там бути присутніми. Для пояснення цієї загадки раніше вчені запропонували два варіанти:

• надновими типу Ic вибухають величезні зірки з масою, що у 20-30 разів більша за масу Сонця, і вони створюють таой сильний зоряний вітер, що він забирає їхній водень і гелій;
• надновими типу Ic вибухають менш масивні зірки з масою у 8-15 разів більшою за масу Сонця, які мають зірку-компаньйона меншого розміру, і остання своєю гравітацією забирає водень і гелій.

В обох випадках водень і гелій відлітають у космос до вибуху наднової, що призводить до відсутності цих елементів у викидах наднової. Учені вирішили, що розгадати загадку походження наднових типу Ic допоможе їхнє оточення, і для цього вони використовували радіотелескоп ALMA. Зокрема, астрономи вивчили газові хмари в місцях, де вибухнули наднові.

За допомогою хмар молекулярного газу, що залишився на місці вибуху наднової, можна з'ясувати наскільки масивною була зірка, яка вибухнула. Учені вивчили водневий газ, залишений надновими типу Ic, і порівняли його з таким самим газом, залишеним надновими типу II, що були створені зірками масою еквівалентною 8-15 масам Сонця. Водень в обох хмарах був однаковим, а отже, джерелом наднових типу Ic є менш масивні зірки з компаньйоном. Саме ця зірка, як вважають учені, забирає весь водень і гелій у більшої зірки ще до вибуху наднової. Водночас сила вибуху виштовхує зірку-компаньйона в іншу частину космосу, де вона продовжує своє життя далі.

Як уже писав Фокус, навколоземний астероїд Рюгу знову здивував учених. Вони виявили його зв'язок з Юпітером. Дослідження зразків з астероїда Рюгу поставили під сумнів попередні уявлення про те, як утворюються багаті вуглецем астероїди.

Також Фокус писав про те, що згідно з новою гіпотезою, яка описує кінець життя Всесвіту, на космос чекає тривале замерзання і зупинка розширення. У результаті весь Всесвіт стане статичним і матиме кінцевий розмір, вважають фізики.