Een enorme explosie van een voorheen onbekende bron - 10 keer energieker dan een supernova - zou het antwoord kunnen zijn op een 13 miljard jaar oud Melkwegmysterie.

Astronomen onder leiding van David Yong, Gary Da Costa en Chiaki Kobayashi van het Australische ARC Centre of Excellence in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D), gevestigd aan de Australian National University (ANU), hebben mogelijk het eerste bewijs ontdekt van de vernietiging van een ingestorte snel draaiende ster - een fenomeen ze beschrijven als een "magneto-rotatie hypernova".

Het voorheen onbekende type catastrofe - dat amper een miljard jaar na de oerknal plaatsvond - is de meest waarschijnlijke verklaring voor de aanwezigheid van ongewoon grote hoeveelheden van sommige elementen die zijn gedetecteerd in een andere extreem oude en 'primitieve' Melkwegster.

die ster, bekend als SMSS J200322.54-114203.3, bevat grotere hoeveelheden metalen elementen, inclusief zink, uranium, europium en mogelijk goud, dan anderen van dezelfde leeftijd.

Neutronensterrenfusies - de geaccepteerde bronnen van het materiaal dat nodig is om ze te smeden - zijn niet voldoende om hun aanwezigheid te verklaren.

De astronomen berekenen dat alleen de gewelddadige ineenstorting van een zeer vroege ster - versterkt door snelle rotatie en de aanwezigheid van een sterk magnetisch veld - de extra benodigde neutronen kan verklaren.

Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuur .

"De ster waar we naar kijken heeft een ijzer-waterstofverhouding die ongeveer 3000 keer lager is dan die van de zon - wat betekent dat het een zeer zeldzame ster is:wat we een extreem metaalarme ster noemen, " zei dr. Yong, die is gebaseerd op de ANU.

"Echter, het feit dat het veel grotere dan verwachte hoeveelheden van sommige zwaardere elementen bevat, betekent dat het nog zeldzamer is - een echte speld in een hooiberg."

De eerste sterren in het heelal waren bijna volledig gemaakt van waterstof en helium. Op lengte, ze stortten in en explodeerden, veranderen in neutronensterren of zwarte gaten, het produceren van zwaardere elementen die in kleine hoeveelheden werden opgenomen in de volgende generatie sterren - de oudste die nog bestaat.

Tarieven en energieën van deze stersterfgevallen zijn de afgelopen jaren algemeen bekend geworden, dus de hoeveelheid zware elementen die ze produceren is goed berekend. En, voor SMSS J200322.54-114203.3, de bedragen kloppen gewoon niet.

"De extra hoeveelheden van deze elementen moesten ergens vandaan komen, " zei universitair hoofddocent Chiaki Kobayashi van de Universiteit van Hertfordshire, VK.

"We vinden nu voor het eerst het waarnemingsbewijs dat direct aangeeft dat er een ander soort hypernova was die alle stabiele elementen in het periodiek systeem tegelijk produceerde - een kerninstortingsexplosie van een snel draaiende, sterk gemagnetiseerde massieve ster. het enige dat de resultaten verklaart."

Hypernovae zijn bekend sinds het einde van de jaren negentig. Echter, dit is de eerste keer dat een combinatie van zowel snelle rotatie als sterk magnetisme is gedetecteerd.

"Het is een explosieve dood voor de ster, " zei Dr. Yong. "We berekenen dat J200322.54-114203.3 13 miljard jaar geleden gevormd werd uit een chemische soep die de overblijfselen van dit type hypernova bevatte. Niemand heeft dit fenomeen ooit eerder gevonden."

J200322.54-114203.3 bevindt zich 7500 lichtjaar van de zon, en draait in de halo van de Melkweg.

Een andere co-auteur, Nobelprijswinnaar en ANU vice-kanselier professor Brian Schmidt, toegevoegd, "De hoge zinkovervloed is een duidelijke marker van een hypernova, een zeer energieke supernova."

Hoofd van het First Stars-team in ASTRO 3D, Professor Gary Da Costa van ANU, legde uit dat de ster voor het eerst werd geïdentificeerd door een project genaamd de SkyMapper-survey van de zuidelijke hemel.

"De ster werd voor het eerst geïdentificeerd als extreem metaalarm met behulp van SkyMapper en de ANU 2,3 m-telescoop van het Siding Spring Observatory in het westen van NSW, " zei hij. "Vervolgens werden gedetailleerde waarnemingen gedaan met de 8m Very Large Telescope van de European Southern Observatory in Chili."

ASTRO 3D-regisseur, Professor Lisa Kewley, merkte op:"Dit is een uiterst belangrijke ontdekking die een nieuwe weg onthult voor de vorming van zware elementen in het baby-universum."

Andere leden van het onderzoeksteam zijn gevestigd aan het Massachusetts Institute of Technology in de VS, Universiteit van Stockholm in Zweden, het Max Planck Instituut voor Astrofysica in Duitsland, Het Italiaanse Istituto Nazionale di Astrofisica, en de Australische Universiteit van New South Wales.