მიჩნეულია, რომ სამყაროში არსებული კალციუმის ნახევარზე მეტი, მათ შორის ისიც, რაც ჩვენს ძვლებსა და კბილებშია, წარმოქმნილია სუპერნოვად აფეთქებულ ვარსკვლავებში. ამ უიშვიათეს, კალციუმით მდიდარ სუპერნოვათა აღსასრულისა და სიცოცხლის შესახებ მკვლევრებმა ახლახან უპრეცედენტო დეტალები გაარკვიეს.
როგორ ისვრის ეს ვარსკვლავური აფეთქებები ამდენ კალციუმს კოსმოსში? ღრმა კოსმოსის რენტგენული და ინფრაწითელი ვიზუალიზაციის საშუალებით, ასტრონომებმა ამ პროცესის ჯერ არნახული ხედი მიიღეს და შეავსეს ის რამდენიმე სიცარიელე, რომელიც ამ პროცესის შესახებ ჩვენს ცოდნაში არსებობდა.
მსოფლიოს 15 ქვეყნის 67 მეცნიერის მიერ ჩატარებული ერთობლივი კვლევის შედეგები მეტყველებს, რომ კალციუმით მდიდარი სუპერნოვები კომპაქტური ვარსკვლავებიდან იწყება, რომლებიც სიცოცხლის მიწურულს სწრაფად კარგავენ მასას, იცლიან გაზის გარე ფენას, რომელსაც შემდეგ წიაღში აფეთქებული მატერია ეჯახება.
„ასეთი მოვლენები იმდენად იშვიათია, რომ არასოდეს ვიცოდით, რა წარმოქმნიდა კალციუმით მდიდარ სუპერნოვებს. მას შემდეგ, რაც დავაკვირდით, თუ რა მოსდით ამ ვარსკვლავებს სიცოცხლის ბოლო თვეებში, იქამდე, ვიდრე კრიტიკულ, მშფოთვარე აღსასრულს მიაღწევენ, შევიხედეთ აქამდე შეუსწავლელ ადგილას და ახალი მიმართულება გავხსენით ამ გარდამავალ მოვლენათა მეცნიერულ კვლევებში“, — ამბობს ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი უინ ჯეიკობსონ-გალანი.
კვლევის ობიექტს წარმოადგენდა სუპერნოვა, სახელად SN 2019ehk, რომელიც სპირალურ გალაქტიკა მესიე 100-ში (M100) მებარეობს, ჩვენგან 55 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე. პირველად ის მოყვარულმა ასტრონომმა ჯოელ შეფერდმა აღმოაჩინა და ძალიან მალე, მისკენ მიმართეს მსოფლიოს ყველა მთავარი ტელესკოპი — ასეთ გარდამავალ მოვლენებში სიჩქარე გადამწყვეტია.
ის, რასაც ასტრონომები არ ელოდნენ, იყო რენტგენული სინათლე, რომელსაც SN 2019ehk-ი გამოსცემდა. მეცნიერები მალევე მიხვდნენ, რომ ვარსკვლავიდან მომდინარე მაღალენერგიულ რენტგენულ სხივთა დიდ ნაკადს უყურებდნენ, რომელიც გაზის გარე გარსს ურტყამდა; ეს კი გადამწყვეტი იყო მის მიერ გამოტყორცნილი მატერიისათვის და მისი რაოდენობისთვის.
მომაკვდავი ვარსკვლავის მონაცემებით მეცნიერებმა გაარკვიეს, რა ხდებოდა იქ — გამოტყორცნილ მატერიასა და გაზის გარე სარტყელს შორის მიმდინარე რეაქციები წარმოქმნიდნენ ძალიან მაღალ ტემპერატურასა და წნევას, რითიც იწვევდნენ კალციუმის წარმომქმნელ ბირთვულ რეაქციას მაშინ, როდესაც ვარსკვლავი სიცხისა და ენერგიის რაც შეიძლება სწრაფად მოცილებას ცდილობდა.
„მასიურ ვარსკვლავთა უმეტესობა სიცოცხლის განმავლობაში ძალიან მცირე ოდენობით კალციუმს წარმოქმნის, მაგრამ როგორც ჩანს, SN 2019ehk-ის მსგავსი მოვლენები დიდი რაოდენობით კალციუმს აწარმოებს და აფეთქების პროცესში მას გალაქტიკის ვარსკვლავთშორის სივრცეში მიმოფანტავს“, — ამბობს აშშ-ის ოპტიკურ-ინფრაწითელი ასტრონომიის ეროვნული კვლევითი ლაბორატორიის (NOIRLab) ასტრონომი რეჯის კარტიე.
მისივე თქმით, საბოლოოდ, სწორედ ეს კალციუმი ხვდება წარმოქმნის პროცესში მყოფ პლანეტურ სისტემებში, დედამიწის შემთხვევაში კი ის ჩვენს სხეულშიც აღმოჩნდა.
სწორედ ამიტომ ცდილობდნენ მეცნიერები კალციუმის მწარმოებელ ამ ვარსკვლავთა დეტალურად შესწავლას, რაც წარმოუდგენლად რთული საქმე იყო; თავის დროზე, სუპერნოვა SN 2019ehk-ი ჰაბლის კოსმოსურ ტელესკოპსაც კი გამორჩა მხედველობიდან. ჯგუფის მიერ შესწავლილი ამ მოვლენის შედეგად წარმოქმნილია ყველაზე მეტი კალციუმი იმ ასტროფიზიკურ მოვლენებს შორის, რასაც მეცნიერები ამ დრომდე დაკვირვებიან.
ამ ტიპის სუპერნოვათა „შიდა სამუშაოს“ დანახვა კვლევათა ახალ მიმართულებებს ხსნის და უკეთეს მოსაზრებას გვაძლევს იმის შესახებ, როგორ მოხვდა კალციუმი ჩვენს ძვლებსა და კბილებში, ზოგადად მთელ სამყაროში.
გარდა ამისა, ეს კვლევა საერთაშორისო სამეცნიერო საზოგადოების ერთობლივი მუშაობის ბრწყინვალე მაგალითია, როდესაც საქმე ეხება რაღაც ძალიან მნიშვნელოვანი საკითხის კვლევას. როდესაც მოყვარულმა ასტრონომმა ჯოელ შეფარდმა ცაში თავდაპირველი კაშკაშა აფეთქება შენიშნა, უკვე 10 საათში, მსოფლიოს საუკეთესი ტელესკოპები ამ სუპერნოვასკენ იყო მიმართული.
„ამ მოვლენამდე ჩვენ მხოლოდ არაპირდაპირი ინფორმაცია გვქონდა კალციუმით მდიდარ სუპერნოვათა შესახებ, რა შეიძლება ყოფილიყო ან არ ყოფილიყო ისინი. ახლა კი, უკ დანამდვილებით შეგვიძლია გამოვრიცხოთ რამდენიმე შესაძლებლობა“, — ამბობს ჩრდილო-დასავლთის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი რაფაელა მარგუტი.
კვლევა The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია northwestern.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
