Společná hvězda může mít odizolované křemíkové vrstvy. To poskytlo nové okno do hvězdné smrti.
Astronomové pozorovali vnitřní vrstvy umírající hvězdy vzácným typem hvězdné exploze známého jako „extrémně odizolovaná supernova“.
Ve studii zveřejněné 20. srpna 2025, PřírodaSteve Schulze z Northwestern University Ve Spojených státech a jeho spolupracovnících informovali o Supernově 2021YFJ a husté skořápce plynu, který jej obklopoval.
Jejich výsledky posilují dlouhodobé teorie o tom, co se děje uvnitř masivních hvězd na konci jejich života, a také o tom, jak tyto procesy přispívají k vytvoření základních prvků vesmíru.
Jak hvězdy vytvářejí prvky
Energie hvězd pochází z jaderné fúze, což je reakce, ve které jsou lehčí atomy stlačeny dohromady, aby vytvořily těžší a uvolňovaly energii v tomto procesu.
Fúze se rozvine v a sekvence fází Během života hvězdy. Vodík (nejlehčí prvek) se nejprve spojí do helia, následuje postupně těžší prvky, jako je uhlík. Největší hvězdy postupují dále a produkují neony, kyslík, křemík a nakonec železo.
Každá následná fáze hoření se děje rychleji než poslední. Zatímco fúze vodíku může přetrvávat po dobu milionů let, křemíková fúze může trvat jen několik dní.
Když jádro masivní hvězdy stále hoří, plyn mimo jádro získává vrstvenou strukturu, kde po sobě jdoucí vrstvy zaznamenávají složení progrese spalovacích cyklů.
Zatímco to všechno hraje v jádru hvězdy, hvězda také vylévá plyn z povrchu, který je proveden do vesmíru hvězdným větrem. Každý fúzní cyklus vytváří rozšiřující se skořápku plynu obsahující jinou směs prvků.
Kolaps jádra
Co se stane s masivní hvězdou Když je jeho jádro plné železa? Velký tlak a teplota způsobí pojistku železa, ale na rozdíl od fúze lehčích prvků tento proces absorbuje energii místo jejího uvolnění.
Uvolňování energie z fúze je to, co drží hvězdu proti síle gravitace – takže nyní se železné jádro zhroutí. V závislosti na tom, jak velký je začít, se zhroucené jádro stane a Neutronová hvězda nebo černá díra.
https://www.youtube.com/watch?v=wdaqafept84
Proces kolapsu vytváří „odraz“, který vysílá energii a hmotu létající ven. Tomu se nazývá exploze supernovy jádra.
Exploze rozsvítí vrstvy plynové kůlny z hvězdy dříve, což nám umožňuje vidět, z čeho jsou vyrobeny. Ve všech známých supernově až dosud byl tento materiál buď vodík, helium nebo uhlíková vrstva, produkovaný v prvních dvou jaderných spalovacích cyklech.
Vnitřní vrstvy (neonové, kyslík a křemíkové vrstvy) se vyrábějí za pouhých několik set let před explodem hvězdy, což znamená, že nemají čas cestovat daleko od hvězdy.
Výbušné tajemství
Ale to je to, co dělá nový Supernova SN2021YFJ tak zajímavý. Schulze a jeho kolegové zjistili, že materiál mimo hvězdu přišel z křemíkové vrstvy, poslední vrstvy těsně nad železným jádrem, které se tvoří v časovém měřítku několika měsíců.
Hvězdný vítr musí vyloučit všechny vrstvy přímo na křemík, než došlo k výbuchu. Astronomové nechápou, jak by hvězdný vítr mohl být dostatečně silný, aby to udělal.
Nejpravděpodobnější scénář je druhá hvězda. Pokud by jiná hvězda obíhala ta, která explodovala, mohla by jeho gravitace rychle vytáhnout hlubokou křemíkovou vrstvu.
Explodující hvězdy udělali vesmír, jaký je dnes
Ať už je vysvětlení jakékoli, tento pohled hluboko uvnitř hvězdy potvrdil naše teorie cyklů jaderné fúze uvnitř masivních hvězd.
Proč je to důležité? Protože hvězdy jsou odkud pocházejí všechny prvky.
Uhlík a dusík se vyrábí především nižšími hmotnostními hvězdami, podobnými našemu vlastnímu slunci. Některé těžké prvky, jako je zlato jsou vyráběny v exotickém prostředí srážky a slučování neutronových hvězd.
Kyslík a další prvky, jako je neony, hořčík a síra, však pocházejí hlavně z supernov jádro-kolaps.
Jsme tím, čím jsme kvůli vnitřnímu fungování hvězd. Neustálá produkce prvků ve hvězdách způsobuje, že se vesmír neustále mění. Hvězdy a planety vytvořené později se velmi liší od těch, které byly vytvořeny v dřívějších dobách.
Když byl vesmír mladší, měl mnohem méně ve způsobu „zajímavých“ prvků. Všechno fungovalo poněkud jinak: hvězdy spálily teplejší a rychlejší a planety se mohly vytvořit méně, jinak nebo vůbec ne.
Kolik supernov exploduje a přesně to, co vyhazují do mezihvězdného prostoru, je kritickou otázkou při zjišťování, proč náš vesmír a náš svět jsou tak, jak jsou.
Reference: „Extrémně strepped Supernovy příjmy z křemíku a formátu síry“ od Steve Schulze, Avisshay Gal-Yam, Luc Dessart, Adam A. Miller, Stand E. Wooley, Yion Yang (杨 杨 杨 Nean! Alexei V. Philippenko, K-Ryan Hinnds, Daniel A. Perley, Ragnhind Sarrin, Ninnan, Ninnan,, Ninnan,, Ninnan,, Ninnan. Seán J. Brennan, Thomas G. Brink, Rachel J. Broch Gangopadhyay, Ido Ido Ini, Anders Jerkstrand, Nikola Knežević, Doon Cushnir, Keichi Maida, Kate Maguii, Heran Vofect, Conor MB Omand, Yu-Jing Qina, Yashvirma, Tawny Sit, Gokul P. Sriniva, Elys Waxman, Lin Yan, Yuhan Yao, Weicang Zheng, Erez A. Zimmerman, Eric C. Bellm, Michael W. Coughlin, Frank J. Masci, Josiah Purdum, Mickaël Regault, Avery Wold a Shrinivas R. Kulkarni, Avery Wold a Shrinivas R. Kulkarni, 20 August 2025, 2025, 2025, 2025 Příroda.
Dva: 10.1038/S41586-025-09375-3
Přizpůsobeno z článku původně zveřejněného v Konverzace.
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
