Negaidīti smagas zvaigznes no seniem mīklu astronomiem

Apvienojiet 3000 attēlus, lai iegūtu satriecošu Piena ceļa portretu

Aksels Mellingers no Mičiganas Centrālās universitātes izveidoja šo Piena ceļa panorāmu no 3000 atsevišķām fotogrāfijām, kuras viņš sapludināja kopā ar matemātiskiem modeļiem. (Attēla kredīts: Dr Axel Mellinger)





Senās zvaigznes, kas atrodamas mūsu Piena ceļa ārējos posmos, ir pārsteidzoši pilnas ar dažiem smagākajiem ķīmiskajiem elementiem, kas varētu būt izveidojušies galaktikas agrīnajā vēsturē, atklāj jauns pētījums.

Kad astronomi atklāja neparasti lielu daudzumu smago elementu, piemēram, zeltu, platīnu un urānu, dažās no Piena ceļa vecākajām zvaigznēm, viņi bija neizpratnē, jo ļoti smago metālu pārpilnība parasti ir redzama tikai daudzās vēlākajās zvaigžņu paaudzēs.

Lai izpētītu šo noslēpumu, pētnieki novēroja šīs senās zvaigznes vairāku gadu laikā, izmantojot Eiropas Dienvidu observatorijas teleskopu floti Čīlē. Viņi apmācīja savus teleskopus uz 17 “neparastajām” zvaigznēm Piena ceļā, kurās tika konstatēts, ka tās ir bagātas ar vissmagākajiem ķīmiskajiem elementiem.



Pētījuma rezultāti ir sīki izklāstīti Astrophysical Journal Letters 14. novembra numurā.

'Piena ceļa ārējās daļās ir vecas' zvaigžņu fosilijas 'no mūsu pašu galaktikas bērnības,' paziņojumā sacīja pētījuma vadošā autore Terēze Hansena, Kopenhāgenas Universitātes Nīla Bora institūta astrofiziķe. 'Šīs vecās zvaigznes atrodas halo virs un zem galaktikas plakanā diska. Nelielā procentuālā daļā-aptuveni 1–2 procentos no šīm primitīvajām zvaigznēm-jūs atrodat nenormālus smagāko elementu daudzumus salīdzinājumā ar dzelzi un citiem “normāliem” smagajiem elementiem. ” [Top 10 zvaigžņu noslēpumi]

Hansens un viņas kolēģi aprēķināja zvaigžņu orbītas kustības, kas radīja svarīgu pavedienu par to, kādiem mehānismiem ir jābūt radījušiem smagos elementus zvaigznēs.



Pēc pētnieku domām, ir divas iespējamās teorijas, lai izskaidrotu šīs senās zvaigznes, abas koncentrētas ap supernovas sprādzieniem, kad masīvām zvaigznēm beidzas degviela un tās sabrūk enerģiskā uzliesmojumā.

Neilgi pēc Visuma radīšanas tajā dominēja tādi gaismas elementi kā ūdeņradis un hēlijs. Kad šo gāzu mākoņi salipās kopā un sabruka sevī zem sava smaguma, radās pirmās zvaigznes.

Šo zvaigžņu centrā ūdeņradis un hēlijs apvienojās un veidoja pirmos smagos elementus, piemēram, oglekli, slāpekli un skābekli.



Kad šīs masīvās zvaigznes nomira supernovas sprādzienos, tās izplatīja jaunizveidotos elementus kā gāzes mākoņus kosmosā. Šie gāzes mākoņi galu galā atkal sabruka, veidojot jaunas zvaigznes, kurās bija smagākie elementi. Visā šajā procesā jaunākās zvaigžņu paaudzes kļūst arvien bagātākas ar smagiem elementiem.

Pēc dažiem simtiem miljonu gadu pastāvēja visi zināmie ķīmiskie elementi. Bet ļoti agrīnajās zvaigznēs bija tikai tūkstošdaļa no smago elementu daudzuma, kas šodien redzami saulē un citās zvaigznēs. Hansens un viņas kolēģi norāda, ka dažas agrīnās zvaigznes, iespējams, atradās ciešās binārajās sistēmās. Šādā divu zvaigžņu sistēmā, kad viena zvaigzne kļuva par supernovu, tā būtu pārklājusi savu pavadošo zvaigzni ar plānu smagu elementu, piemēram, zelta un urāna, slāni.

'Mani novērojumi par zvaigžņu kustību parādīja, ka lielākā daļa no 17 smagajiem elementiem bagātajām zvaigznēm patiesībā ir vienas,' sacīja Hansens. “Tikai trīs pieder binārajām zvaigžņu sistēmām - tas ir pilnīgi normāli, 20 procenti no visām zvaigznēm pieder bināro zvaigžņu sistēmām. Tātad teorija par apzeltīto kaimiņu zvaigzni nevar būt vispārējs skaidrojums. ”

Vēl viena teorija ir tāda, ka agrīnās supernovas varētu izšaut šo elementu strūklas dažādos virzienos, izkliedējot tās apkārtējos gāzes mākoņos, kas galu galā izveidoja dažas zvaigznes, kuras mēs šodien redzam Piena ceļā. Šis scenārijs varētu palīdzēt izskaidrot, cik daudz veco zvaigžņu kļuva nenormāli bagāts ar smagajiem elementiem, sacīja pētnieki.

'Supernovas sprādzienā veidojas smagie elementi, piemēram, zelts, platīns un urāns, un, kad strūklas ietriecas apkārtējos gāzes mākoņos, tie tiks bagātināti ar elementiem un veidos zvaigznes, kas ir neticami bagātas ar smagajiem elementiem,' sacīja Hansens.

Sekojiet guesswhozoo.com, lai iegūtu jaunākās ziņas par kosmosa zinātni un izpēti Twitter @Spacedotcom un tālāk Facebook .