|
Хлор и калий обнаружены в остатках сверхновой
|
|
|
|
"Почему мы здесь?" - это самый фундаментальный и постоянный вопрос человечества. Прослеживание происхождения этих элементов - прямая попытка ответить на этот вопрос на самом глубоком уровне. Мы знаем, что многие элементы образуются внутри звезд и сверхновых, которые затем выбрасывают их во Вселенную, однако происхождение некоторых ключевых элементов остается загадкой.
|
|
|
|
Хлор и калий, оба элемента нечетной группы Z, обладающие нечетным числом протонов, необходимы для жизни и формирования планет. Согласно современным теоретическим моделям, звезды производят лишь около одной десятой количества этих элементов, наблюдаемого во Вселенной, - несоответствие, которое долгое время озадачивало астрофизиков.
|
|
Новые наблюдения со спутника XRISM
|
|
|
|
Это вдохновило группу исследователей из Киотского университета и Университета Мэйдзи на изучение остатков сверхновых в поисках следов этих элементов. Используя рентгеновский спутник XRISM (сокращенно от "Миссия рентгеновской визуализации и спектроскопии"), запущенный JAXA в 2023 году, команда смогла провести рентгеноспектральные наблюдения остатка сверхновой Кассиопеи A в пределах Млечного Пути с высоким разрешением. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
Ученые использовали микрокалориметрическое устройство Resolve на борту XRISM, обеспечивающее высокое энергетическое разрешение, на порядок лучшее, чем у предыдущих рентгеновских детекторов, что позволило им обнаружить слабые линии излучения редких элементов. Затем они проанализировали рентгеновский спектр Кассиопеи А и сравнили содержание хлора и калия с несколькими моделями нуклеосинтеза сверхновой.
|
|
|
|
|
|
|
Команда обнаружила четкие линии рентгеновского излучения обоих элементов в количествах, намного превышающих предсказанные стандартными моделями сверхновых. Это стало первым наблюдательным доказательством того, что сверхновая может выделять достаточное количество хлора и калия.
|
|
|
|
Команда предполагает, что сильное перемешивание внутри массивных звезд, вызванное быстрым вращением, взаимодействием двух звезд или слиянием оболочек, может значительно увеличить производство этих элементов.
|
|
Последствия для жизни и будущих исследований
|
|
|
|
"Когда мы впервые увидели данные Resolve, мы обнаружили элементы, которые я никогда не ожидал увидеть до запуска. Сделать такое открытие с помощью разработанного нами спутника - это настоящая радость для исследователя", - говорит автор-корреспондент Тошики Сато.
|
|
|
|
Эти результаты показывают, что элементы, жизненно важные для жизни, были получены в суровых, интенсивных условиях глубоко внутри звезд, далеких от чего-либо, напоминающего условия, необходимые для возникновения жизни. Исследование также демонстрирует возможности высокоточной рентгеновской спектроскопии для изучения происхождения элементов и физических процессов глубоко внутри звезд.
|
|
|
|
"Я рад, что мы смогли, пусть даже немного, начать понимать, что происходит внутри взрывающихся звезд", - говорит автор-корреспондент Хироюки Утида.
|
|
|
|
Затем команда планирует наблюдать за остатками других сверхновых с помощью рентгеновского излучения, чтобы определить, является ли повышенное производство хлора и калия обычным явлением среди массивных звезд или уникальным для Кассиопеи А. Это поможет выяснить, являются ли такие процессы внутреннего перемешивания универсальной особенностью звездной эволюции.
|
|
|
|
"Как возникла Земля и жизнь на ней - вечный вопрос, над которым каждый задумывался хотя бы раз. Наше исследование раскрывает лишь малую часть этой обширной истории, но для меня большая честь внести в нее свой вклад", - говорит автор-корреспондент Кай Мацунага.
|
|
|
|
Источник
|
