Որոշ աստղեր, որոնք համարվում էին հիպերնորերի՝ սովորական գերնորերից տասն անգամ ավելի շատ էներգիա արձակել կարողացող պայթյունների, վկայություններ, կարող էին ձևավորվել շատ ավելի թույլ իրադարձություններից հետո։ Այս եզրակացությանն են եկել Լոնդոնի համալսարանական քոլեջի (UCL) հետազոտողները։ Նրանց կարծիքով՝ աստղերի անսովոր քիմիական կազմը բացատրվում է ոչ թե պայթյունի ծայրահեղ ուժով, այլ նրանով, որ սովորական գերնորայի ժամանակ նյութը տարբեր ուղղություններով արտանետվում է անհավասարաչափ։

Ինչու գիտնականները ենթադրեցին հիպերնորերի գոյությունը

Գերնորերը առաջանում են զանգվածային աստղերի կյանքի վերջում։ Երբ դրանց խորքերում ավարտվում է ջերմամիջուկային ռեակցիաների համար անհրաժեշտ վառելիքը, միջուկը կոլապսի է ենթարկվում, իսկ հարվածային ալիքները առաջացնում են հզոր պայթյուն։ Այդ ընթացքում շրջակա տարածություն են արտանետվում աստղի ներսում ձևավորված քիմիական տարրերը։

Հիպերնորերն առաջարկվել էին որպես որոշ անսովոր քիմիական կազմ ունեցող աստղերի ծագման բացատրություն։ Ենթադրվում էր, որ նման օբյեկտների ձևավորման համար անհրաժեշտ են սովորական գերնորերից մոտ տասն անգամ ավելի հզոր պայթյուններ։ Դրանք կարող էին տեղի ունենալ հատկապես զանգվածային և արագ պտտվող աստղերի մահվան ժամանակ։

Աստղերի քիմիական կազմը իսկապես թույլ է տալիս ուսումնասիրել դրանց ծագումը. պայթյունների ժամանակ արտանետված նյութերը խառնվում են միջաստղային գազին և հետագայում դառնում նոր սերնդի լուսատուների շինանյութը։

Սակայն այս պատկերում կա մի կարևոր առանձնահատկություն։ Պայթյունի ժամանակ նյութը պարտադիր չէ, որ հավասարաչափ բաշխվի, իսկ դա նշանակում է, որ այն ամպի կազմը, որից ձևավորվել է նոր աստղը, կարող է էապես տարբերվել մահացած լուսատուի միջին քիմիական կազմից։

Անհավասարաչափ պայթյունը փոխում է քիմիական հետքը

Հետազոտողները մշակել են մաթեմատիկական մոդելներ, որոնք հաշվի են առնում, որ տարբեր քիմիական տարրեր կարող են արտանետվել տարբեր ուղղություններով։ Օրինակ՝ թթվածինը կարող է հիմնականում թռչել մի ուղղությամբ, իսկ ծծումբը՝ մյուսով։ Նոր աստղը meanwhile ձևավորվում է արտանետված նյութի միայն մի մասի խառնուրդից, այլ ոչ թե գերնորայի ամբողջ նյութից։

«Մենք պարզեցինք, որ բոլոր դիտարկված դեպքերում տարրերի անսովոր համադրությամբ աստղերը ավելի մեծ հավանականությամբ առաջացել են սովորական գերնորերի նյութից», — պատմել է հետազոտության ղեկավար Աննմոլ Ագգարվալը UCL-ից։

Թիմը աշխատանքը սկսել է չորս աստղերի վերլուծությունից, որոնք նախկինում դիտարկվում էին որպես հիպերնորերի հնարավոր արդյունքներ։ Գիտնականների հաշվարկներով՝ դրանցից երեքը, ամենայն հավանականությամբ, ձևավորվել են սովորական գերնորերից հետո։

Այնուհետև հետազոտողները ուսումնասիրել են Կաթնային ճանապարհի ծայրամասում գտնվող կարմիր հսկային։ Նրա կազմում հայտնաբերվել է անսովոր շատ ծանր տարրեր, ներառյալ արծաթն ու ուրանը։ Նման տարրերը չեն կարող բավարար քանակով ձևավորվել աստղերի մեծ մասի միջուկներում։

Հնարավոր բացատրություններից մեկը երկու նեյտրոնային աստղերի միաձուլումն էր՝ մահացած լուսատուների չափազանց խիտ մնացորդների։ Սակայն կարմիր հսկայի քիմիական կազմը լիովին չէր համապատասխանում նման իրադարձությունից հետո սպասվող տարրերի հավաքածուին։

Ինչպես աստղը հայտնվեց Կաթնային ճանապարհի ծայրամասում

Կարմիր հսկայի ծագումը բացատրելու համար գիտնականները օգտագործել են Կաթնային ճանապարհի մոդել, որի համաձայն ծանր տարրերը կուտակվել են աստղերի առաջին սերունդների մահվան շնորհիվ։

Հետազոտողների կարծիքով՝ աստղը կարող էր ծնվել ծանր տարրերի ցածր պարունակությամբ փոքր գալակտիկայում, իսկ հետո հայտնվել Կաթնային ճանապարհի ծայրամասում, երբ այդ գալակտիկան կլանվել է մերի կողմից։ Այդպիսի պատմության մասին վկայում են նրա արագ պտույտն ու դիրքը։

Մոդելը ենթադրում է, որ աստղի քիմիական կազմը ձևավորվել է երկու իրադարձությունների համադրության շնորհիվ՝ նեյտրոնային աստղերի միաձուլման և սովորական գերնորայի։ Դրա համար հիպերնորա անհրաժեշտ չէ։

Միևնույն ժամանակ գիտնականները չեն պնդում, որ հիպերնորեր բնության մեջ գոյություն չունեն։ Նրանց եզրակացությունը շատ ավելի զգուշավոր է. աստղերի անսովոր քիմիական կազմը, որը նախկինում համարվում էր նման պայթյունների վկայություն, ինքնին չի ապացուցում, որ հիպերնորեր իսկապես տեղի են ունեցել։

Ինչ է սա փոխում գալակտիկաների ուսումնասիրման մեջ

Աշխատանքը ցույց է տալիս, թե որքան կարևոր է հաշվի առնել նյութի ոչ լիարժեք խառնվելը աստղային պայթյուններից հետո։ Եթե տարբեր տարրերը տիեզերքում բաշխվում են անհավասարաչափ, առանձին աստղերի քիմիական կազմը կարող է մոլորության մեջ գցել աստղագետներին դրանց ծագումը վերակառուցելիս։

UCL-ից հետազոտող Ռալֆ Շյոնրիխի խոսքով՝ գիտնականներին դեռևս մինչև վերջ պարզ չէ, թե որքան լավ է գերնորերի նյութը խառնվում, նախքան դրանից նոր աստղեր ձևավորվելը։ Չնայած տասնամյակների ուսումնասիրություններին՝ այս գործընթացը մնում է անորոշ։

Արդյունքները կարող են օգնել ճշտելու գալակտիկաների քիմիական էվոլյուցիայի և միջաստղային միջավայրի վարքի մոդելները։ Աշխատանքը հրապարակվել է Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ամսագրում երկու հոդվածով։

Հետազոտության գլխավոր եզրակացությունը այն չէ, որ ամենահզոր աստղային պայթյունները պարզվել են հորինվածք, այլ այն, որ դրանց գոյության որոշ ենթադրյալ վկայություններ կարելի է բացատրել ավելի սովորական աստղաֆիզիկական գործընթացներով։