Uma equipe internacional liderada pela North Western University Astro Physicists detectou uma espécie de estrela explosiva ou supernova que não foi vista anteriormente com silício, enxofre e argônio, liderados por cientistas.
Quando as grandes estrelas explodem, os astrônomos geralmente encontram o sinal de elementos leves como hidrogênio e hélio. No entanto, a recém -descoberta Supernova, apelidada de SN 2021YFJ, mostrou uma assinatura química deslumbrante.
Os astrônomos são teóricos há muito tempo que têm uma estrutura em camadas de grandes estrelas que são como cebolas. As camadas externas são compostas principalmente por uma combinação de elementos leves. À medida que as camadas se movem para dentro, o material se torna mais pesado e pesado até que o material atinja o núcleo de ferro subjacente.
A observação do SN2021YFJ sugere que a enorme estrela perdeu de alguma forma seu hidrogênio externo, hélio e camadas de carbono-silicone e camadas ricas em enxofre antes da explosão. Essa pesquisa fornece evidências diretas da estrutura de camadas internas longas dos Giants Sterler e fornece um vislumbre sem precedentes no interior profundo de uma enorme estrela-alguns momentos antes da morte explosiva.
A pesquisa foi publicada na revista 20 de agosto Natureza.
“É a primeira vez que vimos uma estrela que foi originalmente jogada perto do osso”, disse North Western, que liderou o estudo. “Isso nos mostra como eles são estruturados e prova que as estrelas podem perder muito material antes da explosão. Eles podem não apenas perder suas camadas externas, mas também podem arrebatar completamente e ainda criar uma explosão brilhante que podemos observar a uma distância muito distante”.
“Este evento parece muito literalmente, parece que ninguém jamais já viu antes”, acrescentou Adam Miller, um autor sênior desta pesquisa, na North Western. “Era quase tão estranho que pensamos que provavelmente não observamos o objeto certo. Essa estrela está nos dizendo que nossas idéias e teorias são muito estreitas para a forma como as estrelas são desenvolvidas. Não parece errado com nossos livros didáticos, mas obviamente não capturam completamente todas as coisas da natureza.
O especialista em objeto mais extremamente transitório em astronomia, o parceiro de pesquisa do North -West Center for Interdivision Exploration and Research in Astro Physics (CIRA), Shulj. Miller é um professor de física e astronômico de física e astronomia no noroeste, um dos principais membros do Instituto AI da Sierra e NSF-Simons para o céu.
Uma cebola quente e ardente
Pesando 10 a 100 vezes mais pesado que o nosso sol, as enormes estrelas são conduzidas pela fusão nuclear. Nesse processo, a pressão aguda do núcleo mais esterler e o calor extremo fundem os elementos de luz, formando material pesado. Quando a temperatura e a concentração no núcleo subirem, a queima começa nas camadas externas. À medida que a estrela se desenvolve ao longo do tempo, os elementos pesados são constantemente queimados no núcleo, enquanto os elementos de luz são queimados em uma série de conchas ao redor do núcleo. Esse processo continua, eventualmente se move para uma raiz de ferro. Quando o núcleo de ferro é quebrado, desencadeia uma supernova ou forma um buraco negro.
Embora muitas estrelas geralmente espalhem as camadas antes da explosão, os cientistas do SN 2021YFJ haviam extraído muitos componentes do primeiro detectado antes. Outras observações de “estrelas despojadas” revelam as camadas de hélio ou carbono e oxigênio – expostas após a perda do envelope externo de hidrogênio. Mas os astrônomos nunca viram nada mais profundo que isso – indicando que algo extremamente violento e extraordinário deve jogar.
Perseguir uma probabilidade cósmica
Shulz e sua equipe descobriram o SN2021YFJ em setembro de 2021, usando o acesso ao norte -oeste na instalação transitória Jewi (ZTF). Localizado a leste de San Diego, o ZTF usa uma câmera de campo ampla para digitalizar todo o céu noturno visível. Desde a introdução, o ZTF se tornou a principal invenção do mundo para transientes de astronomia – um evento transitório como a Supernova que de repente explode e depois desaparece rapidamente.
Depois de ver dados do ZTF, Shulz descobriu um objeto altamente esclarecido em uma área de formação em estrelas localizada 2,2 bilhões de luz da Terra.
Para obter mais informações sobre o objeto misterioso, a equipe queria obter seu espectro, que quebrou a cor do material na luz espalhada. Cada cor apresenta um elemento separado. Assim, analisando um espectro de supernow, os cientistas podem descobrir qual material está presente na explosão.
Embora Shulz tenha saltado imediatamente na ação, sua pesquisa de espectro atingiu vários becos sem saída. Os telescópios em todo o mundo não estavam disponíveis ou não podiam ver através da nuvem para obter uma imagem clara. Felizmente, a equipe teve uma surpresa de um colega de astronomia que coletou um espectro usando os instrumentos no observador de bolos do Havaí.
“Pensamos que tínhamos perdido completamente a oportunidade de obter essas observações”, disse Miller. “Então, fomos para a cama decepcionados.
“Vimos uma explosão interessante, mas não tínhamos idéia do que era”, disse Shulz SN 2021YFJ. “Quase imediatamente, percebemos que era algo que nunca vimos antes, então precisamos estudar com todos os recursos disponíveis”.
‘Algo muito violento aconteceu, é claro’
Em vez de hélio comum, carbono, nitrogênio e oxigênio – outra supernova despojada é encontrada na supernova – o espectro foi afetado pelo forte sinal de silício, enxofre e argônio. A fusão atômica produz esses elementos pesados no interior profundo de uma enorme estrela na fase final da vida.
“Esta estrela perdeu a maioria dos elementos produzidos em sua vida”, disse Shulz. “” Então, só podíamos ver os elementos formados em meses pouco antes da explosão. Deve ter acontecido que algo muito violento poderia acontecer. “
Embora a causa precisa do incidente continue sendo uma questão em aberto, Shulz e Miller sugeriram um processo raro e poderoso. Eles estão buscando várias situações, incluindo uma potencial estrela do Companion, uma enorme explosão pré-supernova ou mesmo um ar mais forte de Sterler.
No entanto, talvez a equipe tenha publicado essa supernova misteriosa que uma grande estrela resulta literalmente o resultado de se rasgar. A raiz das estrelas se torna mais aquecida e mais espessa à medida que pressiona internamente sob sua própria gravidade. O calor e a densidade extremos e reenham a fusão atômica com uma intensidade tão incrível que cria uma energia forte que remove as camadas externas das estrelas. Toda vez que a estrela passa pelo episódio de um novo par, o pulso correspondente lança mais elementos.
“Uma das ejeções mais recentes da Shell colidiu com uma concha pré-existente, que criou a brilhante emissão que vimos como SN2021YFJ”, disse Shulz.
Miller disse: “Temos uma teoria de como a natureza criou essa explosão especial”, não apostarei que minha vida está certa, porque ainda temos apenas um exemplo descoberto. Essa estrela realmente destaca a necessidade de revelar essa supernova rara para entender sua natureza e como eles se formam. “
“A Supernova altamente despojada publica um local de formação de silício e enxofre” Esta pesquisa foi apoiada pela National Science Foundation. O suporte da Sierra forneceu acesso aos dados do telescópio ZTF.
