Jauns pētījums par mirušajām saulēm atklāj, kā dzīvība uz Zemes varētu nepastāvēt bez tām

Baltie punduri zvaigžņu kopā. (NASA, ESA un H. Ričers/Britu Kolumbijas Universitāte)

Ogleklis. Jūs varētu par to daudz nedomāt, bet bez tā jūs neiztiktu. Tā ir galvenā sastāvdaļa organiskajos savienojumos, kas atrodami visos dzīvajos organismos uz Zemes, taču tieši tas, no kurienes nāk ogleklis, ir bijis diskusiju jautājums.

Tagad jauni pētījumi atklāja, ka galvenais oglekļa avots Piena ceļā ir baltās pundurzvaigznes - mirušie zvaigžņu kodoli, kas kādreiz bija ļoti līdzīgi mūsu Saulei.

Ir labi saprotams, ka par ūdeņradi un hēliju smagākus elementus veido zvaigznes visā Visumā. Elementu saplūšana zvaigžņu kodolos var izveidot tikpat smagus elementus kā dzelzs, izmantojot procesu, ko sauc zvaigžņu nukleosintēze ; pat smagāki elementi tiek radīti, izmantojot tādus procesus kāneitronu uztveršana, kas novērota masīvās supernovās.



Ogleklis veidojas caur trīskāršā alfa process , kurā trīs hēlija kodoli saplūst kopā, veidojot oglekli — process, kas notiek zvaigznes mūža beigās.

Taču astronomiem nebija skaidrs, vai oglekļa pārpilnība mūsu galaktikā galvenokārt bija Saules lieluma zvaigžņu nomešanas rezultāts, kad tās klusi sabruka baltos punduros, vai arī to izspridzināja daudz masīvākas zvaigznes, pārejot uz supernovu.

Astronomu komanda, kuru vadīja Paolo Marigo no Padovas universitātes Itālijā, devās meklēt atbildes atklātās zvaigžņu kopās - līdz pat tūkstošiem zvaigžņu grupās, kas visas ir vairāk vai mazāk viena vecuma, veidojušās vienā molekulārajā mākonī.

Piecos molekulārajos mākoņos komanda identificēja baltos pundurus, izmantojot novērojumus, ko 2018. gadā ieguva W. M. Keck observatorija Havaju salās. Šie novērojumi nodrošināja zvaigžņu spektrus – gaismas “pirkstu nospiedumus”, kurus var atšifrēt, lai atklātu informāciju par zvaigzni, piemēram, temperatūra (un līdz ar to vecums), ķīmiskais sastāvs un virsmas gravitācija (un līdz ar to masa).

'No novēroto Keck spektru analīzes bija iespējams izmērīt balto punduru masas. Izmantojot zvaigžņu evolūcijas teoriju, mēs varējām izsekot cilmes zvaigznēm un iegūt to masu dzimšanas brīdī. skaidroja astrofiziķis Enriko Ramiress-Ruizs no Kalifornijas Universitātes Santakrusas.

Ir zināms, ka mirušās zvaigznes masa ir saistīta ar tās priekšteces masu. Tas ir loģiski - jo masīvāks ir baltais punduris, jo masīvāka ir cilmes zvaigzne, kas to radījusi. Tomēr šīs masas nav gluži vienādas, jo cilmes zvaigzne kosmosā izgrūž tik daudz materiāla. Šīs attiecības starp abām baltā pundura masām ir zināmas kā sākotnējās un galīgās masas attiecības.

Baltajos punduros masas attiecību var aprēķināt, ja jums ir baltā pundura spektrs. Kā mirušas zvaigznes tās vairs nesaplūst kodolos un tāpēc atdziest; jebkurš siltums, ko saglabā baltais punduris, ir atlikušais, un tas lēnām izstarojas kosmosā miljardos gadu. Ja mēs zinām tā masu, temperatūru un ķīmisko sastāvu, mēs varam aprēķināt šīs dzesēšanas ātrumu. Savukārt tas ļauj astronomiem aprēķināt baltā pundura vecumu – cik ilgs laiks kopš kodola sabrukšanas.

Šeit attēlā parādās atvērtās kopas. Tā kā mēs zinām, cik vecas ir kopas, mēs varam atņemt laiku kopš kodola sabrukšanas no kopas vecuma, lai uzzinātu, cik veca bija zvaigzne, kad tā nomira — un šī informācija var izmantot, lai aprēķinātu sākotnējo masu no cilmes zvaigznes.

Bet, kad komanda to piemēroja dažiem saviem baltajiem punduriem - īpaši tiem, kuru cilmes masa bija aptuveni 1,5 reizes lielāka par Saules masu, viņi pamanīja kaut ko patiešām savdabīgu. Balto punduru masas bija lielākas, nekā gaidīts viņu priekšteču masām, ko komanda sauc par sākotnējo un galīgo masu attiecību kinku.

'Mūsu pētījums interpretē šo novirzi sākotnējās un galīgās masas attiecībās kā oglekļa sintēzes parakstu, ko rada mazmasas zvaigznes Piena ceļā.' Marigo teica .

Komanda uzskata, ka notikums notiek balto punduru priekšteču zvaigznēs, tuvojoties viņu mūža beigām. Viņi sakausē hēliju ogleklī, dziļi to serdeņos. Pēc tam šis ogleklis tiek transportēts uz virsmu, kur tas tiek izpūsts kosmosā salīdzinoši maigos zvaigžņu vējos. Tā kā process notiek tik lēni, zvaigznei ir laiks iegūt masu kodolā. Tieši šis masīvākais kodols sabrūk par smagāku balto punduri, nekā gaidīts.

Parasti tas notiek zvaigznēs, kuru Saules masa ir lielāka par aptuveni 2, bet tā nav redzama zvaigznēm, kuru Saules masa ir mazāka par 1,5, kas nosaka diezgan labu zemāko robežu oglekli izplūstošo zvaigžņu masai. Svarīgi ir tas, ka līdzīgu zvaigžņu apskate citās galaktikās palīdz mums labāk izprast laiku, kad mirstošas ​​zvaigznes noputina Piena ceļu ar oglekli, padarot balto punduru priekštečus par visticamāko avotu.

Tas varētu arī palīdzēt mums saprast, kas notiek tālās galaktikās, kur mēs nevaram atšķirt atsevišķas zvaigznes. Oglekļa signāls kopējā gaismā var mums pastāstīt par tālu balto punduru populācijām.

Un pētījumi arī palīdzēs mums labāk saprast, kā ogleklis tiek iesēts visā Piena ceļā, kas, savukārt, varētu ietekmēt ārpuszemes dzīvības meklēšanu.

Pētījums ir publicēts Dabas astronomija .

Populārākas Kategorijas: Cilvēkiem , Skaidrotājs , Telpa , Veselība , Neklasificēts , Vidi , Daba , Sabiedrību , Dabu , Fizika ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.