Ραδιενεργές φυσαλίδες τρύπησαν την καρδιά ενός σουπερνόβα

Ριπές ραδιενεργού νικελίου άφησαν γιγάντιες κοιλότητες στο υπόλειμμα του υπερκαινοφανούς Κασσιόπη Α, ενός σουπερνόβα που εξερράγη πριν από 340 χρόνια.


Είμαστε κάτι σαν πραγματογνώμονες πυροτεχνουργοί
Το γερασμένο άστρο που εξερράγη σε σουπερνόβα δεν σκόρπισε τα συντρίμμια του ομοιόμορφα σε όλες τις κατευθύνσεις, δείχνει το τρισδιάστατο μοντέλο που δημιούργησε το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian.

Τα πολύχρωμα συντρίμμια, τα οποία λάμπουν ακόμα και σήμερα λόγω του ωστικού κύματος της έκρηξης, συγκεντρώνονται γύρω από έξι γιγάντιες, άδειες κοιλότητες με διάμετρο από 3 έως 6 έτη φωτός, τονίζει η ερευνητική ομάδα στο περιοδικό Science.


Το τρισδιάστατο μοντέλο της Κασσιόπης Α από δύο διαφορετικές πλευρές (Πηγή: D. Milisavljevic  & R. Fesen)

Το υλικό αυτό κρύβει το εσωτερικό της Κασσιόπης Α, ωστόσο οι ερευνητές μπόρεσαν να ανιχνεύσουν το αμυδρό υπέρυθρο φως που εκπέμπει η καρδιά του υπολείμματος -κάτι που πρόσθεσε τη διάσταση του βάθους στο τρισδιάστατο μοντέλο, το οποίο μπορείτε να δείτε εδώ.

Η μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει τους αστροφυσικούς να κατανοήσουν πότε και πώς εκρήγνυνται τα μεγάλα, γερασμένα άστρα. Οι εκρήξεις αυτές πιστεύεται εξάλλου ότι σκόρπισαν στο Διάστημα βαριά στοιχεία όπως ο άνθρακας και το οξυγόνο, τα οποία επέτρεψαν την εμφάνιση ζωής στη Γη: τα βαριά στοιχεία του περιοδικού πίνακα, από το οξυγόνο μέχρι το ουράνιο, παράγονται από θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στους πυρήνες των άστρων.

Πριν από 340 χρόνια, ένα άστρο μεγάλης μάζας ανατινάχθηκε στον αστερισμό της Κασσιόπης. Οι ερευνητές πιστεύουν τώρα ότι η έκρηξη σκόρπισε το ραδιενεργό νικέλιο που βρισκόταν στην καρδιά του άστρου. Η ραδιενεργή διάσπαση του νικελίου αυτού παρήγαγε φωτόνια, τα οποία ουσιαστικά έσπρωξαν μακριά το γύρω υλικό και σχημάτισαν φυσαλίδες λίγες εβδομάδες έπειτα από την αρχική έκρηξη.

Το νικέλιο που πρέπει να απελευθερώθηκε κατά την πυροδότηση του άστρου έχει πια εξαφανιστεί, αφού υπέστη ραδιενεργή διάσπαση και μεταστοιχειώθηκε σε σίδηρο. Το επόμενο βήμα για την επιβεβαίωση της θεωρίας που προτείνουν οι ερευνητές θα είναι ο εντοπισμός αυτού του σιδήρου.

Τα συμπεράσματα της μελέτης, επισημαίνει το Space.com, βρίσκονται σε συμφωνία με προηγούμενες έρευνες, οι οποίες έδειχναν ότι τα βαριά στοιχεία όπως το νικέλιο εκτινάσσονται ταχύτερα από τα ελαφρύτερα στοιχεία στις εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων.

Σύμφωνα με τον Νταν Μιλισάβλεβιτς του Harvard-Smithsonian, οι ραδιενεργές φυσαλίδες της Κασσιόπης Α υποδεικνύουν ότι το περιεχόμενο του άστρου αναδεύτηκε λίγο πριν από την έκρηξη.

Σύμφωνα με άλλα μοντέλα, το περιεχόμενο των ετοιμοθάνατων άστρων παραμένει τακτοποιημένο σε στρώματα διαφορετικής πυκνότητας, με τα ελαφρύτερα στοιχεία στην κορυφή και τα βαρύτερα στο κέντρο.

Ο Μιλισάβλεβιτς υποψιάζεται τώρα ότι η εικόνα αυτή δεν ευσταθεί: τα συστατικά του άστρου ίσως αναδεύτηκαν βίαια πριν από την έκρηξη, και η ανάδευση αυτή δεν αποκλείεται να προκάλεσε τελικά την πυροδότηση του σουπερνόβα.

«Είμαστε κάτι σαν πραγματογνώμονες πυροτεχνουργοί» σχολιάζει ο ερευνητής. «Μελετάμε τα συντρίμμια για να μάθουμε τι εξερράγη και πώς εξερράγη».

»Η μελέτη μας προχωρά ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός με σκοπό να κατανοήσουμε πώς ακριβώς εκρήγνυνται τα άστρα» λέει.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης