Новий тип потужного вибуху пояснює таємницю зірки

Потужний вибух від раніше невідомого джерела -- у 10 разів енергійніший, ніж наднова -- може стати відповіддю на 13-мільярдну таємницю Чумацького Шляху.

Міжнародна співпраця астрономів "ASTRO 3D" (Центр передового досвіду ARC з астрофізики у 3 вимірах, при Австралійському національному університеті) виявила перші потенційні докази знищення сколапсованої швидкообертової зорі – явище, яке вони описали як "магніто-обертова гіпернова"

Раніше невідомий тип катаклізму – який стався лише через мільярд років після Великого вибуху – є найбільш вірогідним поясненням наявності надзвичайно великої кількості деяких елементів, виявлених в іншій надзвичайно древній і "примітивній" зорі Чумацького Шляху.

Ця зоря, відома як SMSS J200322.54-114203.3, містить більшу кількість металевих елементів, включаючи цинк, уран, європій та, можливо, золото, ніж інші зорі того ж віку. Злиття нейтронних зір – загальноприйнятих джерел матеріалів, необхідних для їх кування – недостатньо пояснює їх присутність.

Астрономи підрахували, що лише несамовитий колапс дуже ранньої зорі, посилений швидким обертанням та наявністю сильного магнітного поля, може пояснити необхідні додаткові нейтрони.

Дослідження було опубліковано 7 липня в журналі Nature.

"Зоря, яку ми розглядаємо, має співвідношення заліза до водню приблизно в 3000 разів нижче, ніж Сонце, а це означає, що вона дуже рідкісна: те, що ми називаємо надзвичайно бідною на метали зіркою", - сказав перший автор роботи, доктор Йонг з Австралійського національного університету (ANU).

"Однак той факт, що вона містить набагато більші за очікувані кількості деяких важчих елементів, означає, що вона навіть ще рідкісніша – справжня голка в копиці сіна".

Перші зорі у Всесвіті були майже повністю зроблені з водню та гелію. Зрештою, вони колапсували й вибухнули, перетворившись на нейтронні зорі або чорні діри, утворивши при цьому важчі елементи, які в незначній кількості вбудувались у наступне покоління зірок – найстаріших з усіх теперішніх.

Швидкості та енергії цих зоряних смертей стали добре відомими за останні роки, тому кількість важких елементів, які вони виробляють, добре розрахована. А для SMSS J200322.54-114203.3 суми просто не сходяться.

"Надмірна кількість цих елементів мала надійти звідкись", - сказав співавтор, доцент Чіакі Кобаясі з Хартфордширського університету, Великобританія.

"Тепер ми вперше знайшли спостережливі докази, які прямо вказують на те, що існувала іншого роду гіпернова, при якій були одночасно вироблені всі стабільні елементи в періодичній системі – вибух з колапсом ядра швидкообертової сильно намагніченої масивної зорі. Це єдине, що пояснює отримані результати".

Гіпернові відомі з кінця 1990-х. Однак це вперше, коли відкрито гіпернову, яка поєднує швидке обертання та сильний магнетизм.

"Це вибухова смерть для зорі", - каже доктор Йонг. "Ми підрахували, що 13 мільярдів років тому J200322.54-114203.3 утворилася з хімічного супу, який містив залишки цього типу гіпернових. Ніхто раніше не знаходив цього явища".

J200322.54-114203.3 знаходиться за 7500 світлових років від Сонця та обертається в ореолі Чумацького Шляху.

Співавтор роботи, лауреат Нобелівської премії та проректор ANU, професор Брайан Шмідт, додав: "Високий вміст цинку – безумовний маркер гіпернової, дуже енергійної наднової".

Інший співавтор, керівник команди First Stars в ASTRO 3D, професор Гері Да Коста з ANU, пояснив, що вперше зірку ідентифікував проєкт, який називається SkyMapper – дослідження південного неба.

"Зірка вперше була визначена як надзвичайно бідна на метали за допомогою SkyMapper та 2,3-метрового телескопа ANU в обсерваторії Сайдінг Спрінг на заході штату Новий Південний Уельс", - сказав він. "Потім були отримані детальні спостереження від 8-метрового Дуже великого телескопа в Чилі Європейської південної обсерваторії".

Директор ASTRO 3D, професор Ліза Кьюлі, прокоментувала: "Це надзвичайно важливе відкриття, яке відкриває новий шлях утворення важких елементів у молодому Всесвіті".

Інші члени дослідницької групи працюють у Массачусетському технологічному інституті в США, Стокгольмському університеті у Швеції, Інституті астрофізики імені Макса Планка в Німеччині, Національному інституті астрофізики в Італії та Австралійському університеті Нового Південного Уельсу.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.