Астрономы заглянули во внутреннюю структуру умирающей звезды благодаря редкому космическому взрыву под названием «крайне обнаженная сверхновая» (extremely stripped supernova). Благодаря этому ученым удалось узнать, как звезды создали строительные блоки окружающей нас Вселенной.
Массивные звезды живут, по сути, как ядерные реакторы: в их ядрах идет последовательность термоядерных циклов. Сначала водород превращается в гелий, затем — в углерод, после чего в дело вступают только самые тяжелые светила, которые проходят стадии горения неона, кислорода, кремния и в финале накапливают железо. Каждый следующий цикл идет все быстрее: если водородная стадия длится миллионы лет, то кремниевая — считанные дни. В результате внутренняя часть звезды становится похожа на луковицу с концентрическими слоями разных элементов.
Параллельно звезда теряет вещество вместе с мощным звездным ветром. Соответственно, на каждом цикле образуются расширяющиеся оболочки газа с разным химическим составом. Когда в ядре накапливается железо, дальнейший коллапс неизбежен: слияние ядер железа не выделяет энергию, а поглощает ее, и звезда больше не может противостоять гравитации. Ядро стремительно схлопывается, затем «отскакивает» — возникает взрыв сверхновой с коллапсом ядра. Ударная волна «подсвечивает» ранее выброшенные оболочки, и мы видим их спектр.
До сих пор во всех подобных сверхновых удавалось наблюдать в основном внешние слои — богатые водородом, гелием или углеродом. Более глубокие неоновые, кислородные и кремниевые оболочки формируются за годы или даже месяцы до взрыва и просто не успевают отлететь далеко от звезды, оставаясь скрытыми.
SN 2021yfj, которую описали научный сотрудник Северо-Западного университета в США Стив Шульце и его коллеги, стала редчайшим исключением. Анализ света этой сверхновой показал: вещество во внешней зоне взрыва соответствует именно кремниевому слою — последнему перед железным ядром. Это означает, что к моменту катастрофы звезда была буквально «ободрана» до самых внутренних слоев. Ее звездный ветер или какой-либо иной процесс должны были снять не только водород и гелий, но и все промежуточные оболочки вплоть до кремниевой — причем за очень короткий, по астрономическим меркам, срок.
Источник: hi-tech.mail.ru