Eksplozije hipernove mogli bi biti glavni dobavljači elemenata r-procesa u najranijim fazama formiranja galaksije. Astronomi su do ovog zaključka došli nakon proučavanja jedne od zvijezda u oreolu Mliječne staze, koja, budući da ima malo metala, sadrži mnogo elemenata nastalih kao rezultat r-procesa.
Mnogi se teški kemijski elementi poput zlata, urana, ksenona, platine, cinka ili kobalta sintetiziraju u r-procesu kada atomska jezgra brzo uhvati neutrone. Vjeruje se da se to događa uglavnom tijekom spajanja neutronskih zvijezda, što je nedavno potvrđeno promatranjima.
Međutim, u modelima kemijske evolucije galaksije, samo spajanja neutronskih zvijezda ne mogu reproducirati uočene pravilnosti u obilju elemenata u zvijezdama s niskom metalnošću, što ukazuje na postojanje drugih objekata (ili kataklizmi) gdje je r-proces sposoban nastaviti se.
Astronomi predvođeni Davidom Yongom iz ASTRO 3D centra Australskog nacionalnog sveučilišta objavili su rezultate promatranja neobičnog crvenog diva SMSS J200322.54-114203.3, koji se nalazi 7500 svjetlosnih godina od Sunca u oreolu Mliječne staze .
Pronađen je tijekom snimanja neba zemaljskim teleskopom SkyMapper, a promatrali su ga i ATT teleskop na opservatoriju Siding Spring i kompleks teleskopa VLT u Čileu.
Pokazalo se da je zvijezda siromašna elementima težim od vodika i helija (metala), s omjerom željeza i vodika tri tisuće puta nižim od Sunčevog. Istodobno, SMSS 2003-1142 pokazuje najveći omjer cinka, barija, europija i torija prema željezu. Dakle, zvijezda, s ukupnom niskom metalnošću, obogaćena je elementima nastalim kao rezultat r-procesa.
Istraživači su zaključili da se promatrane količine elemenata dobro slažu s modelom eksplozije hipernove zbog magnetorotacijske nestabilnosti. Istodobno, zvijezda rodonačelnica je i sama bila siromašna metalima i imala je masu od 25 sunčevih masa.
Takva kataklizma može opskrbiti elemente r-procesa u međuzvjezdani medij, ali i lagane elemente stvorene tijekom života zvijezde, kao i elemente koji nastaju u završnici njezinog života. Nakon toga, materijal izbačen tijekom eksplozije upao je u sastav zvijezde SMSS 2003-1142.
Dakle, hipernove bi mogle biti dobavljači elemenata r-procesa u najranijim fazama formiranja galaksije, kada se neutronske zvijezde još nisu spojile, uključujući Mliječni put.
https://kozmos.hr/astronomi-pronasli-nikada-prije-videnu-supernovu-koja-rjesava-tisucu-godina-star-misterij/
Što je hipernova – sve što trebate znati
Supersvijetle supernove (SLSN) nazivaju se hipernove, čija svjetlost u trenutku izbijanja premašuje osvjetljenost običnih supernova za deset ili više puta. Prva hipernova otkrivena je 1998. godine, a mehanizam njihovog nastanka još uvijek nije potpuno jasan.
Prema jednoj verziji, hipernove nastaju tijekom gravitacijskog kolapsa jezgri vrlo masivnih zvijezda (s masom većom od 25 Sunčevih masa) uz stvaranje crne rupe. S druge strane, postupak se nastavlja stvaranjem magnetara (neutronske zvijezde s vrlo jakim magnetskim poljem).
Između ostalih hipoteza, ispad se smatra rezultatom interakcije s okozvjezdanim materijalom, nakon spajanja binarnih sustava od kompaktnih objekata (na primjer, neutronskih zvijezda ili bijelih patuljaka) ili scenarija s nestabilnošću u odnosu na stvaranje parova elektrona i pozitrona.
Hipernove su također zanimljive po tome što su izvrsne “sonde” za proučavanje ranog svemira zbog svoje velike svjetline i prilično sporog izumiranja. Na primjer, mogu se koristiti za procjenu brzine stvaranja zvijezda pri različitim vrijednostima crvenog pomaka. Uz to, promatranja izbijanja dalekih hipernova mogu pružiti dodatna ograničenja fizičkim procesima koji upravljaju tim događajima, na primjer, informacije o metalnosti zvijezde rodonačelnika i sintezi teških elemenata tijekom eksplozije.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
• The Australian National University. (2021, July 7). Ancient star death unlocks 13-billion-year space mystery. ANU.
• David Yong & Gary Da Costa, T. C. (n.d.). Scientists Found a New Type of Space Explosion, 10x More Energetic Than a Supernova. ScienceAlert.
• Johnson-Groh, M. (2021, July 7). Souped-up supernovas may produce much of the universe’s heavy elements. Science News.
• Yong, D. (2021, July 7). r-Process elements from magnetorotational hypernovae. Nature News. https://www.nature.com/articles/s41586-021-03611-2.
