ვარსკვლავი, რომელიც სიცოცხლის მიწურულს აფეთქდა, კოსმოსი ისე შეარყია, როგორც კაცობრიობას ჯერ არასოდეს უნახავს.
2021 წელს, ასტრონომებმა ნამდვილი საოცრება იხილეს — ჩვენგან 2,2 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე სუპერნოვას, სახელად SN2021yfj-ს აფეთქება; სუპერნოვა მდიდარი იყო სილიციუმით, გოგირდითა და არგონით — ასეთი რამ აფეთქებულ ვარსკვლავში იქამდე არასოდეს იყო დაფიქსირებული.
აშშ-ის ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფი ასტროფიზიკოს სტივ შულცის ხელმძღვანელობით ამბობს, რომ ეს მატერია წარმოადგენს პირველ პირდაპირ მტკიცებულებას სხვადასხვა ელემენტების კონცენტრული თეორიული გარსებისა, რომლებიც მასიურ ვარსკვლავთა წიაღს შეადგენენ; აღმოჩენა ადასტურებს ვარსკვლავის სიცოცხლის ციკლს და აფართოებს ჩვენს წარმოდგენას მასიურ ვარსკვლავთა აღსასრულის შესახებ.
„ეს მოვლენა ისეთი რამაა, რაც აქამდე ჯერ არავის უნახავს. იმდენად უცნაური იყო, რომ ისიც ვიფიქრეთ, ვაკვირდებოდით თუ არა სწორ ობიექტს. ეს ვარსკვლავი გვეუბნება, რომ ჩვენი იდეები და თეორიები ვარსკვლავთა ევოლუციის შესახებ, ზედმეტად ვიწროა. იმას კი არ ნიშნავს, რომ ჩვენი სახელმძღვანელოები არასწორია, არამედ იმას, რომ ისინი აშკარად სრულად ვერ აღწერენ იმ ყველაფერს, რაც ბუნებაში ხდება. მასიურ ვარსკვლავთა აღსასრულის იმაზე გაცილებით ეგზოტიკური გზებიც უნდა არსებობდეს, ვიდრე ჩვენ ვუშვებთ“, — ამბობს ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი ადამ მილერი.
ვარსკვლავების სიცოცხლეს კვებავს მათ ბირთვში მიმდინარე სინთეზი — სადაც წნევა და ტემპერატურა იმდენად მაღალია, რომ ატომები ერთმანეთს ერწყმიან და წარმოქმნიან უფრო მძიმე ელემენტებს. მასიურ ვარსკვლავებში, წყალბადი ჰელიუმად სინთეზირდება, რომელიც შემდეგ სინთეზირდება ნახშირბადად და ა. შ. გოგირდისა და სილიციუმის რკინად სინთეზირებამდე.
რკინა ამ ხაზის დასასრულია, რადგან რკინის სინთეზი იმაზე მეტ ენერგიას მოითხოვს, ვიდრე გამოყოფს — ეს უკვე ვარსკვლავის სიკვდილის ზარია. თუმცა, მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ვარსკვლავის სიცოცხლის განმავლობაში წარმოებული სხვადასხვა ელემენტები წარმოქმნიან ხახვის მსგავს შრეებს — ცენტრში ყველაზე მძიმე შრეებია და გარეთ კი ყველაზე მსუბუქი, მაგალითად, წყალბადი და ჰელიუმი.
როცა ვარსკვლავი ფეთქდება, ამ მსუბუქ ელემენტთა კვალს ასტრონომები ძირითადად გამონატყორცნ მატერიაში პოულობენ, მაგრამ იქ არ არის უფრო მძიმე ელემენტები — ჯაჭვი მხოლოდ ნახშირბადამდე და ჟანგბადამდე ჩადის. სუპერნოვა SN2021yfj-ში მძიმე ელემენტთა დომინაცია მიუთითებს იმაზე გაცილებით ტურბულენტურ პერიოდზე, ვიდრე ჩვეულებრივ არის ხოლმე ბოლო, ფეთქებად მოვლენამდე.
„პირველად ვნახეთ ვარსკვლავი, რომელიც არსებითად ძვლებამდე გაშიშვლდა. ეს მოვლენა გვაჩვენებს, როგორ არიან ვარსკვლავები სტრუქტურირებული და ადასტურებს, რომ ვარსკვლავებმა შეიძლება აფეთქებამდეც დაკარგონ ბევრი მატერია. ისინი არა მხოლოდ ყველაზე გარე ფენებს კარგავენ, არამედ შეიძლება მთლიანად მოშიშვლდნენ ძირამდე და მაინც წარმოქმნან იმდენად კაშკაშა აფეთქება, რომ ჩვენც დავინახოთ ძალიან, ძალიან შორიდან“, — ამბობს შულცი.
პერიოდი, რომელიც მასიურ ვარსკვლავთა სიკვდილს უძღვის წინ, არასტაბილურობით ხასიათდება. სუპერნოვად აფეთქებამდე მიმდინარეობს ამოფრქვევათა სერიები, რომლითაც ვარსკვლავი დიდი ოდენობით გარე მატერიას კარგავს. სილიციუმი, გოგირდი და არგონი მხოლოდ ვარსკვლავის ბირთვის სიახლოვეს გვხვდება ვარსკვლავის სიცოცხლის მიწურულისკენ; ეს კი იმაზე მიუთითებს, რომ სუპერნოვა SN2021yfj-ის გამომწვევმა ვარსკვლავმა როგორღაც იმაზე გაცილებით, გაცილებით მეტი მატერია დაკარგა, ვიდრე ჩვეულებრივი ფეთქებადი ვარსკვლავი კარგავს.
უცნობია, ზუსტად როგორ შეიძლება ხდებოდეს ეს, მაგრამ მკვლევრები ვარაუდობენ სცენარს, რომელშიც ვარსკვლავის „სიკვდილის როკვა“ მას თანდათანობით ნამსხვრევებად ანადგურებს. როცა ბირთვი საწვავს ამოწურავს, იწყებს გამუდმებულ შეკუმშვას გრავიტაციის ძალით, რადგან სინთეზის დასრულებასთან ერთად, უკვე გამქრალია გარეთ მიმართული წნევა.
შიგნით მიმართული წნევისა და ტემპერატურის ზრდა ხელახლა ანთებს სინთეზს, რასაც მოსდევს აფეთქება, რა დროსაც სივრცეში იტყორცნება გარე მატერიის ნაწილი. ამ პროცესის განმეორებითი ეპიზოდების შედეგად, ვარსკვლავის მასის უმეტესი ნაწილი ჩამოიშლება, როგორც მოცილებული საფარი და მატერიის გარსი ვარსკვლავს შორდება და ფართოვდება.
ფინალური აფეთქების დროს, სუპერნოვას ამონატყორცნი ამ გარსს ეწევა და ეჯახება, რაც წარმოქმნის კაშკაშა სინათლეს, რომელიც მილიარდობით სინათლის წლის მანძილიდანაც კი მოჩანს მთელ კოსმოსში. თუმცა, ამ თეორიის დასადასტურებლად საჭიროა მეტი მონაცემი.
„მიუხედავად იმისა, რომ გვაქვს თეორია იმის შესახებ, თუ როგორ წარმოქმნა ბუნებამ ეს კონკრეტული აფეთქება, თავს ვერ დავდებ, რომ ის სწორია, რადგან ჯერ ამის მხოლოდ ერთი მაგალითი გვაქვს აღმოჩენილი“, — ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი ადამ მილერი.
კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.northwestern.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
