Пузырьки титана, обнаруженные в сверхновой, могут помочь разгадать загадку взрывающихся звезд
Технологии9 дней назад

Пузырьки титана, обнаруженные в сверхновой, могут помочь разгадать загадку взрывающихся звезд

Титан был обнаружен в красивых остатках сверхновой звезды Кассиопея А на расстоянии около 11000 световых лет от нас.

Согласно новому исследованию, это открытие может помочь ученым понять, что заставляет некоторые гигантские звезды взорваться.

Наблюдения за сверхновой проводились с помощью рентгеновской обсерватории НАСА Чандра, которая работает с 1999 года, с 2000 по 2018 год. Ученые недавно проанализировали данные, чтобы больше узнать о сверхновой, которая привлекала исследователей в течение многих лет.

Кассиопея А - это гигантский пузырь из горячего расширяющегося газа и это самый молодой из известных остатков взрыва сверхновой, произошедшего 340 лет назад в нашей галактике Млечный Путь. Свет от этой сверхновой впервые достиг Земли в 1670-х годах.

Исследователи годами использовали космические обсерватории для изучения Кассиопеи А, потому что с астрономической точки зрения она относительно недалеко и дает представление об эволюции Вселенной. Когда звезды взрываются, они выпускают свои элементы в космос. Такие телескопы, как Чандра, могут помочь узнать, какие из них внесла Кассиопея А, когда взорвалась.

Выпуск тяжелых элементов

Хотя известно, что звезды с массой более чем в 10 раз превышающей Солнце, взрываются, когда у них заканчивается топливо, ученые точно не знают, почему это происходит. Эти взрывы привели к выбросу тяжелых элементов по всей вселенной, таких как золото и титан, которые находятся на Земле.

«Ученые считают, что большая часть титана, который используется в нашей повседневной жизни - например, в электронике или ювелирных изделиях, - образуется в результате массивного взрыва звезды», - сказал ведущий автор исследования Тошики Сато, доцент кафедры физики в Риккё. Университет в Токио. «Однако до сих пор ученым не удавалось уловить момент сразу после получения стабильного титана».

Массивные звезды работают на ядерной энергии, генерируемой реакциями, происходящими в их ядрах. Когда это топливо заканчивается, центр звезды схлопывается, образуя черную дыру или плотный объект, называемый нейтронной звездой.

Если небесное тело становится нейтронной звездой, от звезды вырывается, создавая новые элементы по мере того, как происходят ядерные реакции.

Когда ученые провели компьютерное моделирование этого явления, они обнаружили, что энергия быстро сгорает и заставляет ударную волну срываться. Это предотвратило бы взрыв сверхновой.

Потенциальная роль нейтрино

Новое компьютерное моделирование предлагает недостающий элемент, который может позволить сверхновой продолжаться: нейтрино.

Эти призрачные частицы малой массы, создаваемые при образовании нейтронной звезды, могут подстегивать пузыри из элементов, которые уносятся прочь, толкая ударную волну вперед и создавая сверхновую.

Согласно новому исследованию, взрыв, породивший сверхновую Кассиопея А, вероятно, был вызван нейтрино.

Данные от Chandra, который наблюдает за пространственными объектами с помощью рентгеновского излучения, создали структуры в форме пальцев, которые буквально указывали в сторону от сверхновой. Эти структуры содержали титан и хром, а также железо, которое ранее было обнаружено космическим телескопом.

Температура и другие условия, необходимые для создания этих элементов, соответствуют ускоряющимся пузырькам из компьютерного моделирования.

«Мы никогда раньше не видели эту сигнатуру титановых пузырей в остатке сверхновой, результат, который был возможен только благодаря невероятно резким изображениям Чандры», - сказал соавтор исследования Кейити Маэда, доцент кафедры астрономии Киотского университета в Японии. «Наш результат - важный шаг в решении проблемы взрыва этих звезд как сверхновых».

Это означает, что фрагменты титана образовались глубоко внутри звезды, когда произошла сверхновая. Исследователи заявили, что количество стабильного титана, производимого этой конкретной сверхновой, превышает общую массу Земли.

Полученные данные также подтверждают теорию о том, что взрывы, вызванные нейтрино, могут быть использованы для объяснения некоторых массивных взрывов звезд.

Написать комментарий