天文學家在罕見的宇宙爆炸中瞥見了一顆垂死恆星的內部結構，這種爆炸被稱為「大質量超新星」。
在發表於的一篇論文中 自然美國西北大學的 Steve Schulze 及其同事描述了 2021yfj 超新星及其周圍厚厚的氣體外殼。
他們的發現支持了有關大質量恆星在生命結束時內部發生的事情以及它們如何塑造我們今天所看到的宇宙的組成部分的理論。
星星是如何構成元素的
恆星由核融合提供動力，在這個過程中，較輕的原子變得更重，釋放能量。
聚變在恆星的一生中分階段發生。在某些循環中，首先氫（最輕的元素）融合成氦，然後是碳等較重的元素。質量最大的恆星依序是氖星、氧星、矽星，最後是鐵星。
每個刻錄週期都比前一個刻錄週期快。氫循環可能需要數百萬年，而矽只需幾天即可完成。
當大質量恆星的核心繼續燃燒時，核心外的氣體呈現出層狀結構，其中連續的層記錄了燃燒循環進展的組成。
當這一切都在恆星的核心發生時，恆星也從其表面釋放氣體，被恆星風吹入太空。每個聚變循環都會產生一個具有不同元素組合的膨脹氣體殼。
核心塌陷
當一顆大質量恆星的核心充滿鐵時，會發生什麼事？高壓和高溫會使鐵熔化，但與輕元素的熔化不同，這個過程會吸收能量而不是釋放能量。
聚變釋放的能量使恆星能夠抵抗重力。所以現在鐵芯就要塌下來了。根據其初始大小，塌縮的核心將成為中子星或黑洞。
塌縮過程會產生“彈跳”，將能量和物質向外飛散。這稱為核心塌縮超新星爆炸。
爆炸照亮了先前從恆星噴射出的氣體層，使我們能夠看到它們的成分。在迄今為止已知的所有超新星中，這種物質要么是氫、氦，要么是碳層，在前兩個核燃燒循環中產生。
內層（氖、氧和矽）僅在恆星爆炸前幾百年形成，這意味著它們沒有時間遠離恆星。
爆炸之謎
但這就是新超新星 SN2021yfj 如此有趣的原因。舒茲和同事發現，星際物質來自矽層，也就是鐵芯上方的最後一層，形成時間為幾個月。
在爆炸發生之前，星際風必須將所有層吹到矽上。天文學家不明白恆星風如何強大到足以做到這一點。
最可能的情況是有第二顆恆星參與其中。如果另一顆恆星圍繞著爆炸的恆星運行，它的引力會迅速拉出深層矽層。
爆炸的恆星造就了今天的宇宙
無論解釋如何，這種恆星內部的觀點證實了我們關於大質量恆星內核融合循環的理論。
為什麼它很重要？因為星星是所有元素的來源。
碳和氮主要由質量較小的恆星產生，例如我們的太陽。一些重元素，例如金，是在中子星碰撞和合併的奇異環境中製造的。
然而，氧和其他元素，如氖、鎂和硫，主要來自核心塌縮超新星。
我們之所以成為現在的樣子，是因為星星的內在運作。恆星中元素的不斷產生正在不斷地改變宇宙。後來創造的恆星和行星與早期創造的恆星和行星有很大不同。
當宇宙年輕時，「有趣」元素的形式要少得多。一切的結果都略有不同：恆星燃燒得更熱、更快，而行星的形成可能更少、不同，或者根本不形成。
有多少超新星爆炸以及它們噴射到星際空間的物質是關於我們的宇宙和世界為何存在的關鍵問題。
