სად წარმოიქმნა, საიდან მოხვდა დედამიწაზე სიციცოხლისთვის აუცილებელი არსებითი ელემენტები? პასუხი მარტივია: ვარსკვლავების ღუმელში, საიდანაც შემდეგ ისინი აფეთქებათა შედეგად გაიფანტა —აფეთქების, რომელიც ზოგიერთი ვარსკვლავის სიცოცხლის დასასრულს მოასწავებს.
უკვე დიდი ხანია, NASA-ს ჩანდრას რენტგენული გამოსიხვების ობსერვატორია აქტიურად აკვირდება ირმის ნახტომის ერთ-ერთ ყველაზე ცნობილ და კარგად შესწავლილ ობიექტებს —აფეთქებულ ვარსკვლავ კასიოპეა A-ს ნარჩენებს. შედეგად, ტელესკოპმა გამოავლინა ვარსკვლავის ნაშთებში არსებულ ელემენტთა ადგილმდებარეობა.
სილიციუმის, გოგირდის, კალციუმისა და რკინის მიერ წარმოქმნილი რენტგენული სხივებისა და აფეთქების ტალღის გამოცალკევების გზით, მკვლევრებმა გაარკვიეს თუ სად შეიძლება მივაგნოთ ამ ელემენტებს სუპერნოვას 3D სტრუქტურაში, რა ოდენობითაა ისინი იქ წარმოდგენილი და რამდენად შორის გაიტყროცნა კოსმოსში.
კასიოპეა A მდებარეობს ჩვენგან 11 000 სინათლის წლის მანძილზე, ჩვენს გალაქტიკა ირმის ნახტომში, ჩრდილოეთის ცის კასიოპეას თნავარსკვლავედის მიმართულებით და წარმოადგენს უნიკალურ და ზღაპრულ ობიექტს შესწავლისთვის. ეს ყველაფერი კი იმიტომ, რომ იგი ფაქტობრივად ახლახან აფეთქდა, დაახლოებით 1680 წელს.
იმის გამო, რომ ის ასე ახლოსაა და ასე ახალია, შეუძლია დიდი დახმარება გაგვიწიოს იმის გარკვევაში, თუ როგორ აწარმოებენ და ავრცელებენ ვარსკვლავები ელემენტებს სამყაროში; გარდა ამისა, გვაწვდის საკვანძო ცნობებს — რა ხდება სინამდვილეში, როცა ვარსკვლავი ფეთქდება.
ჩანდრას მონაცემების მიხედვით, აფეთქებულმა ვარსკვლავმა გამოტყორცნა 10 000 დედამიწის მასის გოგირდი, 20 000 დედამიწის მასის სილიციუმი, 70 000 დედამიწის მასის რკინა და 1 მილიონი დედამიწის მასის ჟანგბადი, რაც ასახული არაა ახალ სურათებში, რადგან ეს ყველაფერი მოხდა რენტგენული სხივების სპექტრის ძალიან ფართო დიაპაზონში და ვერ ხერხდება მათი გამოცალკევება სხვა ელემენტების სმგავსად.
წინა კვლევებმა ასევე იპოვა აზოტი, ნახშირბადი, წყალბადი და ფოსფორი. ჩანდრას მიერ გამოცალკევებულ ჟანგბადთან და სხვა ელემენტებთან ერთად, კასიოპეა A-ს მიერ კოსმოსში გატყორცნილი ყველა ეს ელემენტი აუცილებელია დნმ-ის წარმოსაქმნელად.
მზის სისტემაში არსებული ჟანგბადი მთლიანად უნდა მოსულიყო სწორედ კასიოპეა A-ს მსგავსი აფეთქებიდან, ისევე როგორც კალციუმის ოდენობის ნახევარი და რკინის 40%. რაც შეეხება დანარჩენ ელემენტებს, ისინი აქ მოსულია უფრო პატარა ვარსკვლავთა აფეთქებების შედეგად, რადგან სწორედ ვარსკვლავებია ის ერთადერთი სამჭედლო, სადაც ეს ელემენტები წარმოიქმნება.
კასიოპეა A-ს ნაშთებს შიგნით მოთავსებულია ნეიტრონული ვარსკვლავი — მე-17 საუკუნეში აფეთქებული ვარსკვლავის გადმონაშთი. ასტრონომთა შეფასებით, ეს ყველაფერი უნდა დაწყებულიყო მზეზე 16-ჯერ მძიმე წითელი სუპერგიგანტი ვარსკვლავიდან.
იქიდან გამომდინარე, რომ ნუკლეოსინთეზი მსუბუქ ელემენტებს უფრო მძიმე ელემენტებად გარდაქმნის, რადიაციის წნევა საკმარისი აღარ უნდა ყოფილიყო, რათა ვარსკვლავს ხელუხლებლად შეენარჩუნებინა გარე ფენები. სუპერგიგანტის გარე მატერია გამოიტყორცნა ვარსკვლავური ქარების სახით და შედეგად, დარჩა მზეზე მხოლოდ ხუთჯერ მძიმე ვარსკვლავი.
ამის შემდეგ, ვარსკვლავის ნარჩენი საკუთარი ბირთვის უზარმაზარი გრავიტაციის შედეგად კოლაფსირდა, რასაც მოჰყვა შოკური ტალღისა და მატერიის გატყორცნა შემოგარენ სივრცეში.
დღეისათვის, სუპერნოვას ნარჩენები განფენილია 10 სინათლის წლის მანძილზე და განივრცობა 4000-6000 კმ/წმ სიჩქარით — იმდენად სწრაფად, რომ წლიდან წლამდე შეგვიძლია დავაკვირდეთ მისი ზომისა და სტრუქტურის ცვლილებას.
სუპერნოვას ნარჩენები გაფართოებას კიდევ ათასობით წელიწადს გააგრძელებს და ვინ იცის, იქნებ საკუთარი ელემენტები მიიტანოს რომელიმე ვარსკვლავურ სისტემაში — ელემენტები, რომლებისგანაც შეიძლება ერთ მშვენიერ დღეს სიცოცხლეც აღმოცენდეს.
მომზადებულია chandra.si.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
