Ново изследване предоставя ключ към решаването на един от най-големите нерешени въпроси в астрофизиката - разбирането как звездите създават химичните елементи, които изграждат Земята, нашите тела и почти всичко останало около нас. Две нови проучвания не само изследват как звездите създават химични елементи, когато умират при експлозии на свръхнови, но и предоставят по-добро разбиране за това как този материал се разпределя в космоса. Изследването, публикувано в списание Physical Review Letters, съобщава Space.
Откритието на учените за звездите
Астрономите отдавна изучават смъртта на масивни звезди, когато те експлодират като свръхнови, но все още не разбират напълно как се случват тези експлозии.
Първото проучване анализира данни от множество свръхнови и открива интересна характеристика. Експлозиите на свръхнови произвеждат радиоактивен изотоп на титан, наречен титан-44, който се запазва дълго след избледняването на свръхновата. Астрономите установяват, че тези космически експлозии произвеждат 35 процента повече от химичния елемент, отколкото са очаквали.
Въз основа на това, учените вече могат да разработят надеждни модели на свръхнови и да ги сравнят с астрономически наблюдения. Това би могло да доближи астрономите много повече до разбирането за това как се случват експлозиите на свръхнови.
Учените споделят, че след експлозията на масивна звезда, на нейно място се образува или неутронна звезда (много плътна сфера с диаметър около 20 км, чиято маса е 1–2 пъти по-голяма от масата на Слънцето), или черна дупка със звездна маса.
Прочетете също: Защо във Вселената има все по-малко звезди? Учените са на път да разгадаят тази мистерия
Второто изследване се фокусира върху свръхнови от тип I. Те възникват, когато неутронна звезда поема материал от нормална звезда, която е неин спътник. Когато материалът от звездата се натрупа в големи количества на повърхността на неутронната звезда, се получава термоядрена експлозия, по време на която се образуват много тежки химични елементи. Това освобождава невероятно количество енергия, част от която се проявява под формата на рентгенови изблици.
Авторите на изследването са проучили ядрената реакция, която причинява рентгенови изблици, по-подробно от възможното досега, показвайки, че по време на такива събития съществува така нареченият никел-меден цикъл. Това дава на учените по-ясна представа за това как се развиват свръхнови от тип I.
Две проучвания предоставят много по-ясна картина за това как се случват различните експлозии на свръхнови и доближават учените до разбирането как се образуват и разпределят химичните елементи във Вселената.
Междувременно китайски учени са установили, че макар образуването на нови звезди във Вселената да е намаляло рязко през последните 4,5 милиарда години, запасите от неутрален атомен водород са останали относително стабилни. Това означава, че Вселената не изчерпва суровините за образуването на нови звезди. Изследването е публикувано в списание Nature Astronomy, съобщава Global Times.
Защо Вселената образува по-малко нови звезди, отколкото преди, остава една от най-големите мистерии в астрономията. Едно възможно обяснение е, че галактиките постепенно изчерпват студения водороден газ, необходим за образуването на звезди. Ако това беше така, количеството водороден газ би трябвало да намалява заедно със скоростта на образуване на звезди. Новите данни показват, че не е точно така.
Изследователите предполагат, че проблемът може да е свързан с това, което се случва със студения газ, преди той да може да образува звезди. Те се образуват в плътни облаци от молекулярен газ. Неутралният атомен водород действа като междинен резервоар между основния източник на газ във Вселената и молекулярния газ, който в крайна сметка подкрепя образуването на нови звезди.
