Објашњено: Како су звезде обезбедиле угљеник који омогућава живот

Када звезда умре, она ослобађа различите елементе укључујући угљеник у околину. Нова студија о белим патуљцима поставља границе величине за звезде које су обогатиле Млечни пут угљеником

Ново истраживање анализирало је беле патуљке у овом звезданом јату. Назван НГЦ 7789, удаљен је око 8.000 светлосних година. Зове се и Каролинина ружа, по астрономки Каролини Лукрецији Хершел која ју је открила крајем 18. века. (Заслуге: Гуиллауме Сеигнеурет преко НАСА-е)

Угљеник је неопходан за живот: он је једноставан градивни блок свих сложених органских молекула који су потребни организмима. Познато је да је сав угљеник у Млечном путу дошао од умирућих звезда које су избациле елемент у своју околину. Оно о чему се, међутим, и даље расправља, јесте какве су звезде дале највећи допринос.

Сада је студија пружила нове увиде о пореклу угљеника у нашој галаксији. Објавио у „Астрономији природе“ међународни тим истраживача, студија је анализа белих патуљака — густи остаци звезде после њене смрти.

Како угљеник долази из звезда?

Већина звезда — осим оних најмасовнијих — осуђена је да се претвори у беле патуљке. Када велики умру, одлазе са спектакуларним праском познатим као супернова. И звезде мале масе и масивне звезде избацују пепео у околину пре него што окончају своје животе. А овај пепео садржи много различитих хемијских елемената, укључујући угљеник.

И у звездама мале масе иу масивним звездама угљеник се синтетише у њиховој дубокој и врућој унутрашњости кроз троструку алфа реакцију, то јест фузију три језгра хелијума, каже главни аутор студије, Паола Мариго са Универзитета у Падови у Италији, рекао ову веб страницу , путем е-поште.

У звездама мале масе, новосинтетизовани угљеник се преноси на површину [из унутрашњости] преко гигантских мехурића гаса и одатле се убризгава у космос кроз звездане ветрове. Масивне звезде обогаћују међузвездани медијум угљеником углавном пре експлозије супернове, када такође доживљавају моћне звездане ветрове, рекла је она.

Оно о чему астрофизичари расправљају јесте да ли је угљеник у Млечном путу настао од звезда мале масе пре него што су постале бели патуљци, или од ветрова масивних звезда пре него што су експлодирале као супернове. Ново истраживање сугерише да би бели патуљци могли бацити више светла на порекло угљеника у Млечном путу.

Дакле, шта је студија открила?

Између августа и септембра 2018. у опсерваторији Кецк на Хавајима, истраживачи су анализирали неколико белих патуљака који припадају отвореним звезданим јатима Млечног пута. Измерили су масе белих патуљака, извели њихове масе при рођењу и одатле израчунали почетно-коначни однос масе - кључну астрофизичку меру која интегрише информације о читавим животним циклусима звезда.

Открили су да је веза прекинула тренд - да што је звезда масивнија при рођењу, то је масивнији бели патуљак оставио након смрти. ... Затекао нас је неочекиван и, на известан начин, бизаран резултат: масе тих белих патуљака биле су знатно веће него што су веровали дотадашњи астрофизичари. Што је још више изненађујуће, схватили смо да је њихово укључивање прекинуло линеарни раст, уводећи неку врсту малог таласања у односу, мало прегиба који је достигао врхунац на почетним масама око 2 соларне масе, написала је Мариго за „Натуре“ у чланку о истраживачком раду.

До сада се сматрало да су звезде рођене пре отприлике 1,5 милијарди година у нашој галаксији произвеле беле патуљке од око 60-65% масе нашег Сунца. Уместо тога, утврђено је да су умрли остављајући за собом масивније компактне остатке, око 70-75% соларне масе.

Екпресс Екплаинед је сада на Телеграму. Кликните овде да се придружите нашем каналу (@иеекплаинед) и будите у току са најновијим

Шта објашњава ово?

У свом тумачењу, Мариго и колеге постављају строга ограничења о томе како и када су звезде наше галаксије произвеле угљеник и завршио је заробљен у сировом материјалу од којег су настали Сунце и његов планетарни систем пре 4,6 милијарди година.

У последњим фазама свог живота, звезде које су имале око 2 соларне масе произвеле су нове атоме угљеника у својој врућој унутрашњости, транспортовале их на површину и коначно их рашириле у међузвездани медијум кроз нежне звездане ветрове. Наши детаљни звездани модели указују на то да се уклањање спољашњег омотача богатог угљеником дешавало довољно споро да би се омогућило да централна језгра ових звезда, будућих белих патуљака, знатно нарасту у маси, написао је Мариго.

Из анализе почетне и коначног односа масе око малог прегиба, истраживачи су извели своје закључке о распону величина за звезде које су допринеле угљенику Млечном путу. Звезде масивније од 2 соларне масе такође су допринеле галактичком обогаћивању угљеника. Звезде мање масивне од 1,65 соларне масе нису. Другим речима, 1,65-Мсун [1,65 пута већа од масе Сунца] представља минималну масу за звезду да разнесе свој пепео богат угљеником након смрти, написао је Мариго.

Како се ово пореди са постојећим теоријама обогаћивања угљеником?

Заправо, наша студија не иде у прилог ни једном ни другом сценарију, рекла је Мариго за Индиан Екпресс. Оба извора (звезде мале масе и масивне) вероватно су допринела, у различитим пропорцијама (још увек неизвесно). Постављање минималне почетне масе за производњу угљеника у звездама мале масе је вредан резултат јер помаже у слагању делова слагалице, рекла је она.

Подели Са Пријатељима: