Astronomii au descoperit un tip ciudat de supernovă: „Este prima dată când vedem o stea care a fost practic golită complet”

Astronomii au folosit un nou tip ciudat de supernovă extremă, în care o stea masivă a fost „dezbrăcată până la os”, pentru a înțelege mai bine procesul de viață și moarte al stelelor.

În mod normal, atunci când stelele masive explodează ca supernove, se detectează semnale puternice ale elementelor ușoare (hidrogen și heliu) care se află la suprafața lor. Însă în acest tip ciudat de supernovă, denumită SN2021yfj și situată la 2,2 miliarde de ani-lumină de Pământ, cercetătorii au descoperit o semnătură chimică diferită: urme de elemente mai grele, precum siliciu, sulf și argon, provenite din straturile interne ale stelei.

• ESA intensifică cercetarea Pământului pe măsură ce viitorul agențiilor americane devine tot mai incert
• Un expert spune că modelele lingvistice mari nu vor fi niciodată cu adevărat inteligente

Dacă teoriile actuale sunt corecte și stelele masive au o structură stratificată, asemănătoare unei cepe, cu elemente ușoare la exterior și elemente din ce în ce mai grele spre nucleul de fier, atunci această stea și-a pierdut cumva straturile exterioare, lăsând la vedere zonele bogate în siliciu și sulf înainte de explozie. Această descoperire nu doar confirmă structura stratificată a stelelor masive, ci oferă și o privire rară în interiorul unei stele aflate chiar înainte de transformarea sa într-o supernovă.

„Este prima dată când vedem o stea practic dezgolită până la os. Ne arată cum sunt structurate stelele și demonstrează că își pot pierde nu doar straturile de la suprafață, ci chiar aproape toată materia, reușind totuși să producă o explozie spectaculoasă vizibilă de la distanțe imense”, a declarat coordonatorul echipei, Steve Schulze, de la Northwestern University (SUA).

Ce au văzut astronomii într-un tip ciudat de supernovă?

SN2021yfj a fost observată pentru prima dată în septembrie 2021 de către Zwicky Transient Facility (ZTF) și sugerează că deși modelele noastre privind viața și moartea stelelor sunt corecte în mare parte, ele nu surprind toate formele posibile ale acestor explozii.

„Acest eveniment arată, la propriu, ca nimic din ceea ce s-a mai văzut până acum. Steaua ne arată că teoriile noastre despre evoluția stelară sunt prea restrictive. Nu înseamnă că manualele sunt greșite, dar clar nu cuprind întreaga diversitate a fenomenelor naturale. Trebuie să existe căi mai exotice prin care o stea masivă își poate încheia existența”, a spus cercetătorul Adam Miller.

Stelele progenitoare ale supernovelor au mase cuprinse între de 10 și de 100 de ori mai mari decât Soarele. Ele produc energie prin fuziunea elementelor ușoare în altele mai grele, până când în nucleu se acumulează fier. Când nucleul devine o „inimă de fier”, acesta colapsează, declanșând supernova. Straturile exterioare sunt aruncate în spațiu, iar ceea ce rămâne devine o stea neutronică sau, în cazul celor mai masive stele, o gaură neagră.

Cercetătorii nu au reușit să răspundă la toate întrebările

În cazul SN2021yfj, spectroscopia realizată cu telescopul W.M. Keck Observatory, din Hawaii, a arătat ceva unic: explozia a dezvăluit nu doar carbon și oxigen, așa cum se observase la alte supernove, ci și elemente mult mai grele, semn că straturile interioare au fost expuse în mod neobișnuit.

„Această stea și-a pierdut aproape toată materia acumulată de-a lungul vieții. Am putut observa doar materialul format chiar în lunile de dinaintea exploziei. Ceva extrem de violent trebuie să se fi întâmplat pentru a provoca asta”, a explicat Schulze.

Ipotezele includ o erupție masivă înainte de supernovă, vânturi stelare neobișnuit de puternice sau chiar o stea companion care a smuls straturile exterioare. Totuși, cea mai probabilă explicație pare a fi fenomenul numit „instabilitate de perechi”, prin care fuziunea nucleară se reaprinde în valuri succesive, generând explozii uriașe ce îndepărtează straturile exterioare. Practic, steaua se „sfâșie” singură înainte de moartea sa finală.

Luminozitatea intensă detectată de ZTF a fost probabil cauzată de ciocnirea violentă dintre straturile de materie ejectate succesiv.

„Chiar dacă avem o teorie despre cum s-a produs această explozie, nu mi-aș paria viața pe ea, avem un singur exemplu descoperit până acum. Această stea subliniază nevoia de a găsi mai multe astfel de supernove rare pentru a înțelege cu adevărat natura și diversitatea lor”, a concluzionat Miller.

Cercetarea a fost publicată în revista Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Noi imagini de la Observatorul Vera C. Rubin dezvăluie cât de mare este cel mai mare obiect interstelar văzut vreodată

Un nou studiu arată că viața poate exista chiar și fără lumina Soarelui

Vizitatorul interstelar 3I/ATLAS ar putea ascunde o tehnologie extraterestră „posibil ostilă”

O nouă planetă a fost descoperită în Sistemul Solar