“Ffatri llwch” cosmig yn datgelu cliwiau i ddeall genedigaeth y sêr

Am y tro cyntaf erioed, mae grŵp o wyddonwyr dan arweiniad ymchwilwyr o Brifysgol Caerdydd wedi darganfod nifer o foleciwlau cyfoethog yng nghanol seren sydd wedi ffrwydro.

Darganfuwyd dau foleciwl nad oedden nhw wedi'u canfod o'r blaen, sef fformyliwm (HCO⁺) a sylffwr monocsid (SO), yng ngweddillion Uwchnofa 1987A wrth iddi oeri, 163,000 blwyddyn golau i ffwrdd mewn cymydog agos i’n galaeth ni yn y Llwybr Llaethog. Gwelwyd y ffrwydrad am y tro cyntaf ym mis Chwefror 1987, a dyna sut y cafodd ei enw.

Ynghyd â’r moleciwlau newydd hyn roedd cyfansoddion oedd wedi'u canfod o'r blaen fel carbon monocsid (CO) a silicon ocsid (SiO). Mae'r ymchwilwyr yn amcangyfrif bod tua 1 ym mhob 1000 atom silicon o'r seren sydd wedi ffrwydro i'w canfod mewn moleciwlau SiO a dim ond ychydig ym mhob miliwn o atomau carbon mewn moleciwlau HCO+.

Geni sêr newydd

Cyn hyn, y gred oedd y byddai ffrwydradau enfawr uwchnofâu’n dinistrio'n llwyr unrhyw foleciwlau a llwch a allai fod yn bresennol.

Fodd bynnag mae darganfod y moleciwlau annisgwyl hyn yn awgrymu y gallai marwolaeth ffrwydrol y sêr arwain at gymylau o lwch ar dymheredd eithafol o oer - yr amodau delfrydol ar gyfer geni sêr newydd.

Dywedodd prif awdur yr astudiaeth, yr Athro Mikako Matsuura, o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd: “Dyma'r tro cyntaf i ni ddod o hyd i'r rhywogaethau hyn o foleciwlau mewn uwchnofâu, sy'n codi cwestiwn am ein rhagdybiaethau bod y ffrwydradau hyn yn dinistrio pob moleciwl a llwch sy'n bresennol mewn seren.

“Wrth i'r nwy sy'n weddill o'r uwchnofa ddechrau oeri o dan -200°C, mae ein canlyniadau wedi dangos bod yr elfennau trwm niferus sydd wedi'u cyfosod yn dechrau llochesu moleciwlau cyfoethog, gan greu ffatri llwch...”

Yr calon Uwchnofa 1987A

Cyrhaeddodd y tîm eu canfyddiadau drwy ddefnyddio Arae Milimedr/is-filimedr Mawr Atacama (ALMA) i archwilio calon Uwchnofa 1987A yn fanwl iawn.

Mae'r canfyddiadau wedi'u cyhoeddi yn y cyfnodolyn Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Mae seryddwyr wedi bod yn astudio Uwchnofa 1987A ers iddi gael ei darganfod am y tro cyntaf dros 30 mlynedd yn ôl, ond wedi'i chael yn anodd dadansoddi craidd mewnol yr uwchnofa. Roedd gallu ALMA i arsylwi tonfeddi ar lefel milimedr - rhan o'r sbectrwm electromagnetig rhwng golau isgoch a radio - yn ei gwneud hi'n bosibl i weld drwy'r llwch a'r nwy ac astudio helaethrwydd a lleoliad y moleciwlau oedd newydd eu ffurfio.

Mewn papur cysylltiedig, mae ail dîm ymchwil wedi defnyddio data ALMA i greu'r model 3D cyntaf o Uwchnofa 1987A, gan ddatgelu golwg bwysig ar y seren wreiddiol ei hun a'r ffordd mae uwchnofâu yn creu blociau adeiladu sylfaenol y planedau.

Mae'n wybyddus fod sêr enfawr, sydd dros 10 gwaith yn fwy na màs ein haul ni, yn diweddu eu hoes mewn ffordd drawiadol. Ond pan fydd seren o'r fath yn rhedeg allan o danwydd, does dim digon o wres ac egni i ymladd yn ôl yn erbyn grym ei disgyrchiant ei hun. Yna mae cyrion y seren, oedd ar un adeg yn cael eu dal yn eu lle gan rym ymasiad niwclear, yn cwympo’n nerthol i lawr i'r craidd gyda grym aruthrol. Mae'r adlam o'r cwymp hwn yn sbarduno ffrwydrad sy'n chwythu deunydd i'r gofod.

Ar sail eu canfyddiadau cyfredol, gobaith y tîm yw defnyddio ALMA i ddarganfod yn union pa mor niferus yw'r moleciwlau HCO⁺ a SO, a gweld a oes unrhyw foleciwlau eraill o fewn yr uwchnofa nad ydyn nhw wedi'u darganfod eto.