Счита се, че до половината калций във Вселената, включително нашите кости и зъби, идва от експлозии на свръхнова и изследователите за първи път успяха да получат безпрецедентен поглед върху това как тези ултра редки, богати на калций свръхнови достигат до края на живота им.
Невижданото наблюдение как такава звездна експлозия изхвърля толкова много калций е извършен с помощта на рентгенови и инфрачервени изображения на дълбокия космос. То попълва доста от пропуските в нашите научни познания за процеса.
Проучването събира приноса на 67 автори от 15 страни. То предполага, че богатите на калций свръхнови започват като компактни звезди, които бързо губят маса в края на живота си, отделяйки външен слой газ, който след това се сблъсква с изхвърлен материал.
"Тези събития са толкова малко на брой, че досега не знаехме какво произвежда богати на калций свръхнови“, казва астрофизикът Уин Джейкъбсън-Галан от Северозападния университет.
"Наблюдавайки какво направи тази звезда в последния си месец, преди да достигне критичния си бурен край, надникнахме в неизследвана преди това зона, отваряйки нови пътища за изучаване в науката."
Въпросната свръхнова, SN 2019ehk, е забелязана за първи път от астронома любител Джоел Шепърд в спиралната галактика Messier 100 (M100) на около 55 милиона светлинни години от Земята. Много скоро след откриването ѝ повечето основни телескопи на Земята я проследяват. При предишни подобни събития скоростта се е оказала от решаващо значение.
Това, което астрономите не очаквали, е светимостта на рентгеновата светлина, която SN 2019ehk излъчва. Учените бързо разбрали, че наблюдават потоп от високоенергийни рентгенови лъчи, изтичащи от звездата и удрящи външната газова обвивка, осигурявайки ключови улики за материалите, които тя е изхвърлила и количеството им.
Показанията на умиращата звезда помогнаха на учените да разберат какво се случва: реакциите между изхвърлените материали и външния газов пръстен предизвикват екстремно високи температури и високо налягане, което води до образуване на калций - ядрена реакция, докато звездата се опитва да изхвърли своята топлина и енергия възможно най-бързо.
"Повечето масивни звезди създават малки количества калций по време на живота си, но събития като SN 2019ehk изглежда са отговорни за производството на огромни количества калций и в процеса на експлозия го разпръскват в междузвездното пространство в рамките на галактиките", казва астрономът Реджис Картие, от Национална лаборатория за изследване с оптично-инфрачервена астрономия (NOIRLab) в САЩ.
"В крайна сметка този калций проправя път към формирането на планетарни системи и в нашите тела в случая с нашата Земя!"
Именно защото тези звезди са толкова важни в производството на калций, учените изключително много искат да ги изследват - нещо, което се оказва трудно (дори Хъбъл пропусна SN 2019ehk). Експлозията в центъра на новото изследване е причина за най-много калций, наблюдаван някога, отделен при едно единствено астрофизично събитие.
Ако можем да видим вътрешната работа на този тип свръхнови, ще имаме по-добра представа за това как е възникнал калцият в костите и зъбите ни, и навсякъде другаде във Вселената.
Това е също чудесен пример за съвместна работа на международната научна общност за заснемане и записване на нещо от голямо значение. Само 10 часа след като първоначалният ярък блик е забелязан в небето от Джоел Шепърд, някои от най-добрите телескопи били готови да регистрират какво се случва след това.
"Преди това събитие имахме непряка информация относно това колко богати на калций свръхновите могат или не могат да бъдат", казва астрофизикът Рафаела Маргути от Северозападния университет. "Сега можем уверено да изключим няколко възможности."
Изследването е публикувано в The Astrophysical Journal.
