Взрывающиеся звезды создали кальций в наших костях и зубах
Технологии06 августа 2020

Взрывающиеся звезды создали кальций в наших костях и зубах

Согласно новому исследованию, кальций в наших костях и зубах, вероятно, был получен из-за взрыва звезд и рассеивания этого минерала по Вселенной в огромных количествах.

Как однажды сказал знаменитый астроном Карл Саган, мы действительно сделаны из звездного материала.

Фактически, половина кальция во Вселенной, вероятно, была получена от звезд, богатых кальцием. Но эти взрывы оказались невероятно редкими событиями, которые ученым было трудно наблюдать и анализировать, поэтому они не были уверены, как был создан кальций.

Известно также, что взрывы и слияния звезд создают другие тяжелые элементы, такие как золото и платина. Но кальций представляет собой большую загадку.

Ситуация изменилась, когда глобальная команда из почти 70 ученых со всего мира начала сотрудничество после получения совета от астронома-любителя.

В апреле 2019 года Джоэл Шеперд наблюдал яркую вспышку, когда он наблюдал в свой телескоп спиральную галактику Мессье 100, которая находится на расстоянии 55 миллионов световых лет. Он также заметил ярко-оранжевую точку. Шеперд поделился своими наблюдениями с астрономическим сообществом в ходе опроса.

Новость распространилась среди сообщества как лесной пожар и телескопы со всего мира были нацелены на галактику и ее аномалию. Мероприятие получило название SN2019ehk.

Обсерватория Нила Герелса Свифта НАСА, обсерватория Лика в Калифорнии и исследовательский центр W.M. Обсерватория Кека на Гавайях, к которой исследователи из Северо-Западного университета могут получить удаленный доступ, все были обращены на аномалию.

Они попросили Кека наблюдать за событием в оптическом свете, а аспирантка Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Дайчи Хирамацу использовала обсерваторию Свифт для наблюдения за ним в рентгеновском и ультрафиолетовом свете.

Эти последующие наблюдения за событием произошли примерно через 10 часов после обнаружения сверхновой, а рентгеновское излучение от взрыва было видно только около пяти дней, прежде чем они исчезли из поля зрения.

«Наблюдение за сверхновыми в течение нескольких часов после взрыва - это новинка в нашей области прямо сейчас», - сказала Винн Якобсон-Галан, автор исследования, аспирант первого курса Северо-Запада и научный сотрудник Национального научного фонда.

«Как показала эта сверхновая, когда вы открываете что-то столь молодое, вы получаете доступ к последним моментам жизни звезды прямо перед взрывом».

Сверхновая, богатая кальцием

Фактически, ученые наблюдали сверхновую, богатую кальцием. Рентгеновские лучи предоставили новую интригующую информацию о взрыве и самой звезде до того, как она взорвалась.

«Звезды, ответственные за сверхновые, богатые кальцием, в последние месяцы перед взрывом сбросили слои материала», - сказал Якобсон-Галан. «Рентгеновские лучи являются результатом сильного столкновения взрыва с этим выброшенным материалом и стимулирования яркого всплеска фотонов высокой энергии».

По словам исследователей, тепло и давление взрыва фактически запускают химическую реакцию, в результате которой образуется кальций.

Обычно каждая звезда производит лишь небольшое количество кальция, поскольку она сжигает свой запас гелия. Однако когда происходит сверхновая, богатая кальцием, огромное количество кальция создается и высвобождается в считанные секунды.

"Взрыв пытается остыть", - сказала Рафаэлла Маргутти, старший автор исследования и доцент кафедры физики и астрономии в Северо-Западном колледже искусств и наук Вайнберга. «Он хочет отдавать свою энергию, и выброс кальция - эффективный способ сделать это».

Это происходит потому, что горячий шар материала, созданный взрывом, пытается достичь равновесия с окружающей средой, сказал Якобсон-Галан.

«Сверхновые, богатые кальцием, производят достаточно кальция при взрыве, чтобы обеспечить эффективное средство излучения фотонов, которые, в свою очередь, выделяют тепло», - сказал он. «Природа выбирает путь наименьшего сопротивления, и кальций обеспечивает этот путь, когда его достаточно в сверхновой».

Исследователи заявили, что SN 2019ehk излучает больше всего кальция из когда-либо наблюдавшихся.

Космический телескоп Хаббла наблюдал эту галактику в течение последних 25 лет, но никогда не зарегистрировал конкретную звезду, которая вызвала этот богатый кальцием взрыв. По словам Якобсон-Галана, это вероятно, связано с тем, что она была очень слабой: либо белый карлик, либо мертвое взорванное ядро ​​звезды, либо звезда очень малой массы.

«Без этого взрыва вы бы не узнали, что там когда-либо было что-нибудь», - добавил Маргутти. «Даже Хаббл этого не видел».

Эта слабая природа, возможно, также относится и к сверхновым, богатым кальцием, по сравнению с обычными сверхновыми, которые возникают при смерти массивных звезд.

«Это затрудняет обнаружение новых сверхновых, богатых кальцием, на больших расстояниях от Земли», - сказал Якобсон-Галан. «Будущие исследования с помощью телескопов, которые смогут сканировать небо каждую ночь и заглядывать дальше в космос, обнаружат намного больше этих сверхновых».

По его словам, открытие ученых предполагает, что звезды, ответственные за эти взрывы, должны испытывать некоторую нестабильность, которая затем вызывает выброс внешних слоев звезды прямо перед взрывом.

Они также переориентируют свои поиски на рентгеновское излучение сверхновых, богатых кальцием, что было совершенно неожиданно до этого наблюдения.

«Мы разрабатываем стратегии наблюдений, которые позволят нам найти сверхновые, когда они очень молоды (и тусклые), и немедленно перенаправить рентгеновский космический аппарат, чтобы поймать яркое, но короткоживущее рентгеновское излучение», - сказал Маргутти.

Написать комментарий