Проводя очередные астрономические исследования, группа ученых заинтересовалась звездой SMSS J200322.54-114203.3, которая находится в ореоле галактики Млечного Пути на удалении 7500 световых лет от нас. Эта звезда очень стара, по возрасту она относится ко второму поколению звезд, образовавшихся около 13 миллиардов лет назад, а ее весьма необычный химический состав позволил астрономам предположить, что она образовалась в результате взрыва гиперновой, звездного взрыва, минимум в 10 раз более высокоэнергетического, чем обычный взрыв сверхновой.
Во время обзора было определено, что звезда SMSS J200322.54-114203.3 имеет более низкую концентрацию легких металлов по сравнению с "ее современниками". Отметим, что термин "металл" в астрономическом смысле означает "любой элемент, более тяжелый, чем гелий". Однако, в составе этой звезды наблюдается необычайно высокая концентрация тяжелых элементов, таких, как цинк, уран, европий и возможно золото.
"У звезды, которую мы изучили, отношение железа к водороду в три тысячи раз ниже, чем значение этого же соотношения у Солнца. Это очень редкий вид - звезды с очень низким содержанием металлов" - пишут исследователи, - "Однако, в составе этой звезды содержится гораздо больше некоторых тяжелых элементов, чем ожидалось. И это делает звезду SMSS J200322.54-114203.3 еще более редким случаем - реальной "иголкой в стогу сена"".
Самое первое поколение звезд во Вселенной состояло из смеси водорода и гелия. Более тяжелые элементы уже образовались после того, как первые звезды закончили свой жизненный цикл и взорвались сверхновыми, оставив после себя нейтронные звезды или черные дыры. В редких случаях нейтронные звезды также могут сталкиваться, производя еще большее количество тяжелых элементов и "разбрасывая" их по космосу.
Второе поколение звезд зародилось, когда в пространстве Вселенной уже было некоторое количество тяжелых элементов, вошедших в определенных концентрациях в состав этих звезд. Однако, как упоминалось выше, столкновения нейтронных звезд в те времена были крайне редкими явлениями и они, эти столкновения, не могли произвести таких количеств еще более тяжелых элементов, которые входят в состав звезды J200322.54.
Поэтому для объяснения обнаруженного феномена астрономы исследовали еще одну возможность - гипотетический звездный взрыв, мощность которого во много раз превышает мощность обычного взрыва сверхновой. И результаты моделирования таких взрывов показали, что звезда, масса которой превышает массу Солнца в 25 раз, может стать причиной взрыва гиперновой, при котором могут образоваться тяжелые элементы в количествах, как раз наблюдаемых в составе звезды J200322.54. Однако, это все может произойти только при условии, если взорвавшаяся звезда вращалась достаточно быстро и обладала сверхсильным магнитным полем, что вполне допускается современными теориями.
"Сейчас мы нашли первые убедительные доказательства возможности взрыва гиперновой, при котором могут образовываться практически все стабильные элементы периодической системы" - пишут исследователи, - "Так может взорваться только быстровращающаяся массивная звезда, обладающая чрезвычайным магнитным полем, и все это является единственным вариантом объяснения обнаруженного нами феномена звезды J200322.54".
Ученые считают, что открытый ими механизм, возможно, является одним из важных источников тяжелых элементов в ранней Вселенной. А поиск и изучение других звезд с необычным химическим составом, подобных J200322.54, позволит ученым узнать больше о деталях происходивших процессов и явлений во время взрывов гиперновых.
