Мощный взрыв звезды раскрыл скрытый рецепт жизни
Данные рентгеновской обсерватории XRISM показали неожиданно высокое содержание хлора и калия в остатке сверхновой Кассиопея A, что указывает на сверхновые как на ключевые источники этих жизненно важных элементов
Короткое резюме
Исследователи из Киотского университета и Университета Мэйдзи, используя рентгеновский спектрометр Resolve на борту спутника XRISM (миссия рентгеновской визуализации и спектроскопии, JAXA), получили высокоточные данные об остатке сверхновой Кассиопея A в нашей Галактике. Анализ выявил чёткие линии рентгеновского излучения хлора и калия с интенсивностью, значительно превышающей предсказания стандартных теоретических моделей звёздного нуклеосинтеза. Это первое прямое наблюдение, подтверждающее, что отдельные сверхновые могут производить достаточно этих «нечётных» элементов (с нечётным атомным номером), чтобы объяснить их наблюдаемую распространённость во Вселенной.
Ключом к разгадке стала высокая спектральная разрешающая способность прибора Resolve, примерно в 10 раз превосходящая возможности предыдущих детекторов, что позволило зафиксировать слабые сигналы редких элементов. Учёные предполагают, что неожиданно высокий выход хлора и калия связан с интенсивным перемешиванием материала в недрах массивных звёзд-предшественников перед взрывом. Это перемешивание могло быть вызвано быстрым вращением звезды, взаимодействием в двойной системе или слиянием оболочек.
Полученные результаты меняют представление о происхождении химических элементов, необходимых для жизни и формирования планет. Они показывают, что ключевые «кирпичики» жизни, такие как хлор и калий, могли синтезироваться в экстремальных условиях внутри звёзд и разноситься по космосу взрывами сверхновых. В дальнейшем команда планирует изучить другие остатки сверхновых с помощью XRISM, чтобы выяснить, являются ли выявленные процессы типичными или уникальными для Кассиопеи A.
Прямое наблюдение синтеза ключевых элементов
Впервые напрямую измерено аномально высокое содержание хлора и калия в остатке сверхновой, что перекрывает разрыв между теоретическими предсказаниями и космической распространённостью этих элементов
Роль интенсивного внутреннего перемешивания
Полученные данные указывают на то, что мощные процессы перемешивания в недрах массивных звёзд перед взрывом могут значительно усиливать синтез «нечётных» элементов, таких как хлор и калий
Прорыв в инструментарии
Высокое спектральное разрешение микрокалориметра Resolve на спутнике XRISM, запущенном в 2023 году, сделало возможным это открытие, недостижимое для предыдущих рентгеновских обсерваторий
Сверхновые как ключевые источники «кирпичиков» жизни
Результаты укрепляют роль сверхновых как основных космических «фабрик», производящих и рассеивающих химические элементы, необходимые для формирования планет и возникновения жизни
Текст сгенерирован с использованием ИИ
