Novo otkriće vezano za supernovu SN2021yfj donosi nam direktne dokaze o tome kako se elementi "kuju" u jezgrima masivnih zvezda tokom njihovih poslednjih dana. Ovo zapanjujuće opažanje omogućava nam da prvi put zavirimo u unutrašnje procese zvezde neposredno pre eksplozije i bolje razumemo kako nastaju atomi koji čine osnovu našeg postojanja.

Zvezde kao kosmičke fabrike elemenata

Masivne zvezde predstavljaju istinske kosmičke fabrike elemenata. One generišu energiju kroz nuklearnu fuziju, proces u kome se lakši atomi spajaju u teže. Ovaj proces se odvija u nekoliko faza, počevši od sagorevanja vodonika u helijum, zatim nastavljajući kroz uglenik, neon, kiseonik, silicijum, sve do konačnog proizvoda - gvožđa.

Tempo ovakve "zvezdane alkemije" postaje sve brži kako zvezda stari. Dok faza sagorevanja vodonika može trajati milionima godina, poslednja faza sagorevanja silicijuma završava se za samo nekoliko dana. Tokom ovog procesa, zvezda razvija slojevitu unutrašnju strukturu sličnu godovima drveta, gde svaki sloj čuva hemijske otiske svoje faze fuzije.

Istovremeno, zvezde kontinuirano izbacuju materijal kroz zvezdane vetrove, stvarajući gasne omotače obogaćene različitim elementima oko sebe.

Kritična uloga gvožđa i kolaps jezgra

Kada jezgro masivne zvezde postane ispunjeno gvožđem, pravila igre se dramatično menjaju. Za razliku od svih lakših elemenata, fuzija gvožđa ne oslobađa energiju - ona je troši. Bez spoljašnjeg pritiska koji bi se suprotstavio gravitaciji, jezgro se urušava pod sopstvenom težinom u spektakularnom kolapsu.

Ovaj katastrofalni događaj stvara efekat odbijanja koji izbacuje ogromne količine energije i materije u eksploziji koju nazivamo supernova sa kolapsom jezgra. Kao rezultat, jezgro se transformiše u neutronsku zvezdu ili crnu rupu, u zavisnosti od originalne mase zvezde.

Jedinstveno otkriće supernove SN2021yfj

Tradicionalna posmatranja supernova obično otkrivaju spoljašnje slojeve bogate vodonikom, helijumom ili ugljenikom - proizvode prvih ciklusa fuzije. Dublji slojevi, sastavljeni od elemenata poput neona, kiseonika i silicijuma, formiraju se tek vekovima pre eksplozije i ostavljaju malo vremena da se udalje od jezgra.

Supernova SN2021yfj je jedinstvena jer je tim astronoma pod vođstvom Šulca otkrio materijal koji potiče direktno iz silicijumskog sloja - pretposlednjeg sloja, neposredno iznad gvozdenog jezgra. Ovo otkriće ukazuje da su spoljašnji slojevi zvezde bili potpuno ogoljeni, izlažući silicijumski sloj samo nekoliko meseci pre eksplozije.

Trenutni teorijski modeli se bore da objasne ovako ekstremno ogoljavanje. Jedna od mogućih pretpostavki je prisustvo zvezde pratioca koja kruži oko zvezde koja eksplodira, čiji gravitacioni uticaj možda "izvlači" dublje slojeve na površinu.

Značaj za život i evoluciju univerzuma

Ovaj uvid u zvezdanu alkemiju ima duboke implikacije za razumevanje naše egzistencije. Svaki atom u našem telu, svaka trunka prašine na Zemlji i svaki molekul koji lebdi u međuzvezdanom prostoru duguje svoje postojanje životnim ciklusima zvezda.

Različiti tipovi zvezda proizvode različite elemente. Zvezde manje mase, poput našeg Sunca, stvaraju lakše elemente kao što su ugljenik i azot. Najteži elementi, uključujući zlato, nastaju u nasilnim spajanjima neutronskih zvezda. Međutim, mnogi esencijalni elementi za život - kiseonik, neon, magnezijum, sumpor - pretežno se kuju upravo u supernovama sa kolapsom jezgra.

Posledice za buduća istraživanja

Ovi procesi pokreću kontinuiranu evoluciju univerzuma, menjajući sastav galaksija tokom milijardi godina kako novije generacije zvezda inkorporiraju "pepeo" starijih. U ranom univerzumu postojalo je manje "zanimljivih" elemenata, što je značilo da su zvezde gorele toplije, a planete su možda bile retke ili potpuno nepostojeće.

Varijacije u ishodima supernova mogu objasniti raznolikost planetarnih sistema ili zašto su određeni regioni naše galaksije bogatiji specifičnim elementima od drugih.

Zaključak

Otkriće vezano za supernovu SN2021yfj predstavlja značajan korak napred u našem razumevanju zvezdane alkemije. Iako su mnoga pitanja i dalje otvorena, poput objašnjenja ekstremnog ogoljavanja zvezde, ovaj direktan uvid u unutrašnje procese masivnih zvezda pruža nam neprocenjive podatke o tome kako nastaju elementi koji čine osnovu našeg postojanja i evolucije univerzuma.