L’ancienne hypernova remplit cette étoile d’éléments inhabituels

L'étoile SMSS J200322.54-114203.3 est au centre, photographiée dans le cadre du sondage SkyMapper.

La star SMSS J200322.54-114203.3 au centre, photographe Dans le cadre de l’enquête SkyMapper.
photo: da Costa / SkyMapper

Une équipe d’astronomes a annoncé aujourd’hui que l’étrange composition élémentaire d’une seule étoile de la Voie lactée pourrait être causée par un type massif d’effondrement stellaire dans l’univers primitif. La découverte pourrait aider les astronomes à comprendre la diversité des façons dont les éléments lourds, tels que l’or, sont originaires de l’univers.

L’étoile en question, SMSS J200322.54-114203.3, est à 7 500 années-lumière du Soleil et se trouve dans un halo à la périphérie de notre galaxie. L’équipe pense que l’étoile est plus énergétique qu’une supernova – appelée “hypernova” – qui est responsable de la chimie inhabituelle de l’étoile. Les éléments plus lourds que le fer nécessitent la formation de forces intenses : la fusion d’étoiles à neutrons, ainsi que l’effondrement de grosses étoiles lors d’explosions de supernova, sont deux méthodes courantes. objets lourds Faussaire Lorsque les éléments les plus légers absorbent de nombreux neutrons, dont certains se désintègrent en protons, ils finissent par atterrir sur un isotope stable de l’élément lourd. Ensuite, ces articles Dispersé dans le milieu interstellaire avec la force de l’explosion ou de la collision, et finit par se retrouver dans d’autres étoiles et sur des planètes comme la Terre.

Les scientifiques disent que la chimie de cette étoile particulière – une très faible teneur en fer et des quantités très élevées d’azote, de zinc, d’europium et de thorium – indiquait une source d’éléments lourds différente de celle d’une fusion d’étoiles à neutrons typique. leur recherche publié Aujourd’hui dans la nature.

« La principale question que pose cette recherche est la suivante : comment les éléments les plus lourds ont-ils été produits dans l’univers primitif ? », a déclaré David Young, astronome à l’Australian National University et auteur principal du dernier article de recherche, dans un e-mail. “Les fusions d’étoiles à neutrons (les restes extrêmement denses d’étoiles massives) ont récemment été confirmées comme sources… Nos résultats révèlent une nova hypermagnétique (une explosion énergétique d’une étoile en rotation rapide avec des champs magnétiques) comme autre source de ces éléments lourds. “

L’équipe recherchait une étoile avec une grande quantité d’éléments lourds tels que le zinc, le thorium et l’europium. Ils ont passé au crible 26 000 étoiles de Levé du ciel austral SkyMapper, un projet qui a créé un catalogue de près de 600 millions d’objets dans le ciel nocturne. Ils ont été réduits à un groupe de 150 candidats, mais seul SMSS J200322.54-114203.3 avait la signature spécifique élevée en azote et en zinc que l’équipe recherchait. L’étoile contenait simplement plus d’éléments lourds qu’elle ne le devrait, d’après les taux et les énergies connus de mort des étoiles.

“The extra amounts of these elements had to come from somewhere,” said Chiaki Kobayashi, an astronomer from the University of Hertfordshire in the United Kingdom, in an ARC Center Communiqué de presse. L’équipe a déterminé que l’étoile s’est formée il y a environ 13 milliards d’années, très tôt dans la chronologie de l’univers, à partir des effets négatifs d’une hypernova géante. Les hypernovae sont en fait un type de supernova. Ils décrivent des explosions stellaires environ 10 fois plus énergétiques qu’une supernova ordinaire.

“Parce que l’étoile a une teneur en fer si faible, elle a dû se former lorsque la Voie lactée était très jeune”, a déclaré Young. “En raison des contraintes de temps, il est plus facile de produire tous les éléments en un seul événement (hypermagnétique) que dans un scénario de fusion d’étoiles à neutrons.”

L’équipe pense que cette étoile magnétar massive à rotation rapide s’est effondrée il y a 13 milliards d’années, soufflant sur les éléments Ici et là. Les modèles de Kobayashi sur l’évolution chimique de la Voie lactée suggèrent que l’hypernova pourrait avoir joué un rôle plus important dans la formation de la chimie galactique que nous voyons aujourd’hui.

Trouver plus d’étoiles avec une composition similaire aidera probablement l’équipe à comprendre à quel point les hypernovae étaient importantes dans la première cuisine cosmique. Actuellement, SMSS J200322.54-114203.3 est le seul indicateur d’ambiguïté raciale en général.

PLUS: Les astronomes pensent avoir découvert un type rare de supernova dont l’existence était supposée seulement

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Jacinthe Poulin

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