З плином часу, коли маленькі зірки вмирають, вони перетворюються на оболонку самих себе, відому як білі карлики. Нове дослідження припускає, що атоми урану опускаються до центрів цих старіючих білих карликів, коли остигають. Далі вони замерзають і перетворюються на схожі на сніжинки кристали розміром не більше піщинок. Далі ці сніжинки можуть діяти як дрібні ядерні бомби у Всесвіті, стаючи «іскрою, яка запалює порохову бочку», – кажуть фахівці. Важливо розуміти, як ці вибухи відбуваються усюди – від виробництва елементів до розширення Всесвіту.
Ці незвично тьмяні вибухи зірок є частиною класу, відомого як наднові типу Ia. Прийнято вважати, що ці вибухи відбуваються, коли білий карлик досягає критичної маси після відкачування газу від зірки-компаньйона. Оскільки наднові типу Ia вибухають, коли досягають однакової маси, вони мають однакову яскравість. Ця рівномірна яскравість дозволяє використовувати їх в якості еталону для вимірювання t-відстаней у Всесвіті.
Однак астрономи помітили деякі наднові зірки типу Ia, які трохи тьмяніше, ніж повинні бути. Нове дослідження пропонує пояснення, згідно з яким білі карлики з меншою масою без подвійної зірки-компаньйона можуть вибухнути як наднові зірки самі по собі.
Народження зіркових атомних бомб
Білі карлики – це залишки зоряних ядер, які в 10 разів більше за масу Сонця. Скинувши свої зовнішні шари, білі карлики стають холодними кулями, в основному з вуглецю і кисню з додаванням кількох інших елементів, таких як уран. У міру того, як вони повільно остигають протягом сотень тисяч років, їх атоми замерзають разом з найважчими атомами – такими як уран – опускаються в ядро і першими тверднуть.
Раніше вчені вважали, що ці білі карлики поодинці в кінцевому підсумку перетворилися на холодну темну оболонку. Але в деяких випадках цей процес може підготувати ґрунт для потужного вибуху, схожого на ядерну бомбу. Коли затонулі атоми урану стикаються один з одним, вони замерзають, утворюючи крихітні радіоактивні сніжинки. Протягом години після утворення сніжинки нейтрон, що проходить через ядро, може врізатися в сніжинку, викликаючи поділ – ядерну реакцію, при якій відбувається розщеплення атома. Цей поділ може викликати ланцюгову реакцію, подібну до тієї, що відбувається в ядерній бомбі, в кінцевому підсумку запалюючи решту зірки і змушуючи білого карлика вибухнути як наднову зірку.
По темі:
- Вчені, можливо, виявили нейтронну зірку всередині відомої наднової
- Телескоп Хаббл виявив спалах наднової
Однак для того, щоб ця ланцюгова реакція відбулася, повинно бути достатньо радіоактивного ізотопу урану-235. Оскільки цей ізотоп з часом природним чином розпадається, цей тип вибуху можливий тільки у найбільших зірок, у яких найкоротша тривалість життя. У дрібніших зірок, таких як Сонце, яка помре через 5 млрд років, не залишиться достатньо урану-235 для таких вибухів на той час, коли вони стануть білими карликами.
«Якщо це спрацює, це буде дійсно цікавий спосіб зробити це», – сказав Live Science Райан Фолі, астроном з Каліфорнійського університету в Санта-Круз. «Серед молодих зірок дуже мало тьмяних наднових типу Ia, якщо вони взагалі є», – сказав Фолі.
Хоча дослідження показали, що цей новий механізм фізично можливий, поки не ясно, чи дійсно відбуваються ці вибухи самотніх зірок, як часто вони відбуваються і як саме запускається розподіл, який їх підживлює.
Читайте також:
- Астрономи протестували метод відновлення стану раннього Всесвіту
- У центрі Чумацького Шляху виявлено залишки рідкісного вибуху