Astronomlar nadir bir kosmik partlayış növü olan “son dərəcə soyulmuş supernova” adlandırılan hadisə zamanı ölüm mərhələsində olan bir ulduzun nüvəsini müşahidə edərək, atomların necə yarandığına dair nəzəriyyələri təsdiqləyiblər.

2025-ci il avqustun 24-də “Nature” jurnalında dərc olunmuş bir məqalədə, ABŞ-ın Northwestern Universitetindən Stiv Şulze və həmkarları SN2021yfj supernovasını və onu əhatə edən qalın qaz təbəqəsini təsvir ediblər. Bu tapıntılar, kütləvi ulduzların ömrünün son mərhələlərində baş verən proseslərə və bunun kainatın quruluşuna necə təsir etdiyinə dair mövcud nəzəriyyələri dəstəkləyir.

Ulduzların elementləri necə yaratdığı

Ulduzlar nüvə sintezi vasitəsilə enerji istehsal edir. Bu proses zamanı yüngül atomlar birləşərək daha ağır atomlara çevrilir və enerji hasil olunur. Ulduzun ömrü boyu bu proses mərhələli olaraq davam edir: əvvəlcə hidrogen heliumla birləşir, daha sonra isə karbon və digər ağır elementlər əmələ gəlir. Ən kütləvi ulduzlar isə neon, oksigen, silikon və nəhayət, dəmirin yaranmasına qədər davam edir.

Bu mərhələlər arasında hər bir yanma dövrü əvvəlkindən daha sürətli keçir. Məsələn, hidrogen dövrü milyonlarla il davam etdiyi halda, silikon dövrü yalnız bir neçə gün ərzində başa çatır. Nüvədə bu proseslər gedərkən, ulduzun səthindən qaz çıxır və hər bir sintez mərhələsi nəticəsində fərqli elementlərdən ibarət genişlənən qaz təbəqələri əmələ gəlir.

Nüvənin çökməsi

Bəs, ulduzun nüvəsi dəmir ilə dolduqda nə baş verir? Bu mərhələdə dəmirin birləşməsi enerji hasil etmək əvəzinə enerjini udur. Bu, ulduzun cazibə qüvvəsi ilə mübarizə aparan əsas qüvvəni zəiflədir və nəticədə nüvə çökür. Nüvənin başlanğıc kütləsindən asılı olaraq, bu çöküş nəticəsində ya neytron ulduzu, ya da qara dəlik yaranır.

Bu proses zamanı çöküş “sıçrayış” yaradır və nəticədə enerji və maddə xaricə doğru yayılır. Bu hadisə nüvənin çökməsi supernovası kimi tanınır. Partlayış, əvvəlki mərhələlərdə ulduzdan çıxan qaz təbəqələrini işıqlandırır və onların tərkibini analiz etməyə imkan yaradır. İndiyə qədər müşahidə olunan bütün supernovalarda bu qaz təbəqələri hidrogen, helium və ya karbon təbəqələrindən ibarət olub.

Partlayışın sirri

Lakin SN2021yfj supernovası digər supernovalardan fərqlənir. Şulze və həmkarları aşkar ediblər ki, bu hadisədə ulduzdan xaric olan material əsasən silikon təbəqəsindən ibarət olub. Bu təbəqə dəmir nüvənin birbaşa üstündə yerləşir və yalnız bir neçə ay ərzində formalaşır.

Maraqlıdır ki, ulduzun partlamasından əvvəl ulduz küləyi bütün təbəqələri, o cümlədən silikon təbəqəsini xaricə atıb. Alimlər hələ də ulduz küləyinin bu qədər güclü ola biləcəyini izah edə bilmirlər. Ən inandırıcı ssenariyə görə, bu prosesdə ikinci bir ulduz iştirak edib. Əgər partlayan ulduzun ətrafında orbitdə ikinci bir ulduz olsaydı, onun cazibə qüvvəsi silikon təbəqəsini sürətlə çəkib çıxara bilərdi.

Partlayan ulduzlar kainatı necə dəyişir?

Bu hadisə, ulduzların nüvəsində baş verən nüvə sintezi dövrlərinə dair nəzəriyyələri təsdiqləyir. Niyə bu vacibdir? Çünki kainatdakı bütün elementlər ulduzlarda yaranır. Məsələn, karbon və azot əsasən günəşimiz kimi aşağı kütləli ulduzlar tərəfindən istehsal olunur. Qızıl kimi ağır elementlər isə neytron ulduzlarının toqquşması zamanı yaranır.

Lakin oksigen, neon, maqnezium və kükürd kimi elementlər əsasən nüvənin çökməsi supernovaları nəticəsində əmələ gəlir. Ulduzların bu şəkildə elementlər istehsal etməsi kainatın davamlı olaraq dəyişməsinə səbəb olur. Sonrakı dövrlərdə yaranan ulduzlar və planetlər əvvəlki dövrlərdə yarananlardan xeyli fərqlənir.

Kainatın erkən dövrlərində “maraqlı” elementlər daha az idi. Bu, ulduzların daha isti və sürətli yanmasına, planetlərin isə ya az yaranmasına, ya da fərqli şəkildə formalaşmasına səbəb olub. Supernovaların necə partlaması və hansı maddələri kosmosa yayması, kainatın və dünyamızın niyə bu formada olduğunu anlamaq üçün kritik bir sualdır.