Godine 2021. astronomi su posmatrali zvjezdanu eksploziju koja se razlikovala od svih dotad zabilježenih primjera. Taj događaj, nazvan SN2021yfj, desio se 2,2 milijarde svjetlosnih godina daleko od Zemlje i pokazao tragove silicija, sumpora i argona – nešto što nikada prije nije viđeno u materijalu izbačenom iz supernove.
"Taj događaj doslovno izgleda kao nešto što niko nikada ranije nije vidio", istakao je Adam Miller, astrofizičar na Univerzitetu Northwestern i jedan od autora studije objavljene u časopisu Nature. Autori istraživanja tvrde da sastav pruža prvi direktni dokaz o teorijskim slojevima nalik luku unutar masivnih zvijezda. Njihova otkrića potvrđuju dijelove teorije o evoluciji zvijezda, ali i otkrivaju praznine u trenutnom razumijevanju tog procesa.
Kako zvijezde izgaraju i umiru?
Masivne zvijezde održavaju se nuklearnom fuzijom, prelazeći od vodika ka heliju, zatim ugljiku, pa sve do željeza. Željezo označava kraj fuzije jer njegovo stvaranje troši više energije nego što proizvodi. Modeli predviđaju da se unutar takvih zvijezda formiraju slojevi – lakši elementi bliže površini, a teži prema jezgri. Do sada su astronomi u ostacima supernova uglavnom pronalazili lakše elemente, a ne teže materijale poput onih u SN2021yfj.
"Ovo je prvi put da smo vidjeli zvijezdu koja je bukvalno ogoljena do kosti", objašnjava Steve Schulze sa Univerziteta Northwestern, voditelj istraživanja. Otkrića sugeriraju da je zvijezda izgubila gotovo sve spoljne slojeve prije eksplozije, ostavljajući otkrivene teže unutrašnje elemente. To se drastično razlikuje od tipičnih supernova koje uglavnom izbacuju lakše plinove poput vodika i helija.
Burna završna faza
Astronomi pretpostavljaju da je u posljednjim fazama života zvijezda prolazila kroz ponovljene erupcije. Kako se jezgra urušavala, toplina je ponovo pokretala fuziju u naletima, izbacujući slojeve jezgre. Ti su se slojevi širili prema van sve do konačne eksplozije. Tokom supernove brže izbačeni materijal sudario se s tim ljuskama, stvarajući intenzivnu svjetlost opaženu s milijardi svjetlosnih godina udaljenosti.
"Bilo je gotovo toliko čudno da smo pomislili kako možda uopće nismo posmatrali pravi objekt. Ova zvijezda nam govori da su naše ideje i teorije o tome kako zvijezde evoluiraju preuske. Nije da su naši udžbenici netačni, ali očito ne obuhvataju u potpunosti sve što priroda proizvodi. Mora postojati više egzotičnih puteva kojima masivna zvijezda može završiti svoj život, a koje do sada nismo razmatrali", kaže Miller.
"Iako imamo teoriju o tome kako je priroda stvorila ovu posebnu eksploziju, ne bih stavio ruku u vatru da je ispravna jer još uvijek imamo samo jedan otkriven primjer. Ova zvijezda zaista naglašava potrebu za otkrivanjem više ovakvih rijetkih supernova kako bismo bolje razumjeli njihovu prirodu i način nastanka", zaključuje Miller.