Selitetty: Kuinka tähdet tarjosivat hiiltä, joka tekee elämän mahdolliseksi
Kun tähti kuolee, se vapauttaa ympäristöön erilaisia elementtejä, mukaan lukien hiiltä. Uusi tutkimus valkoisista kääpiöistä asettaa kokorajat tähdille, jotka rikastivat Linnunrataa hiilellä
Uusi tutkimus analysoi valkoisia kääpiöitä tässä tähtijoukossa. Se on nimeltään NGC 7789, ja se on noin 8 000 valovuoden päässä. Sitä kutsutaan myös Caroline's Roseksi tähtitieteilijä Caroline Lucretia Herschelin mukaan, joka löysi sen 1700-luvun lopulla. (Kiitos: Guillaume Seigneuret NASAn kautta) Hiili on välttämätön elämälle: se on yksinkertainen rakennusaine kaikille monimutkaisille orgaanisille molekyyleille, joita organismit tarvitsevat. Tiedetään, että kaikki Linnunradan hiili on peräisin kuolevista tähdistä, jotka työnsivät elementin ympäristöönsä. Kiistana on kuitenkin jäänyt se, millaiset tähdet antoivat suurimman panoksen.
Nyt tutkimus on tarjonnut uusia näkemyksiä hiilen alkuperästä galaksissamme. Kansainvälisen tutkijaryhmän julkaisema Nature Astronomy -lehdessä. tutkimus on analyysi valkoisista kääpiöistä - tähden tiheät jäännökset sen kuoleman jälkeen.
Miten hiili tulee tähdistä?
Suurin osa tähdistä - massiivisimpia lukuun ottamatta - on tuomittu muuttumaan valkoisiksi kääpiöiksi. Kun massiiviset kuolevat, ne lähtevät mahtavalla pamahduksella, joka tunnetaan nimellä supernova. Sekä pienimassaiset että massiiviset tähdet heittävät tuhkansa ympäristöön ennen kuin ne lopettavat elämänsä. Ja nämä tuhkat sisältävät monia erilaisia kemiallisia alkuaineita, mukaan lukien hiiltä.
Sekä pienimassaisissa tähdissä että massiivisissa tähdissä hiili syntetisoituu niiden syvissä ja kuumissa sisätiloissa kolmois-alfa-reaktion kautta, eli kolmen heliumytimen fuusiossa, kertoo tutkimuksen johtava kirjoittaja Paola Marigo Padovan yliopistosta Italiasta. kertonut tämä sivusto , sähkopostilla.
Pienimassaisissa tähdissä vasta syntetisoitu hiili kuljetetaan pintaan [sisätiloista] jättimäisten kaasukuplien kautta ja ruiskutetaan sieltä tähtituulten kautta kosmokseen. Massiiviset tähdet rikastavat tähtienvälistä väliainetta hiilellä enimmäkseen ennen supernovaräjähdystä, jolloin ne kokevat myös voimakkaita tähtituulia, hän sanoi.
Astrofyysikot kiistelevät siitä, onko Linnunradan hiili peräisin pienimassaisista tähdistä ennen kuin niistä tuli valkoisia kääpiöitä, vai massiivisten tähtien tuulista ennen kuin ne räjähtivät supernovana. Uusi tutkimus viittaa siihen, että valkoiset kääpiöt voivat valaista enemmän hiilen alkuperää Linnunradassa.
Mitä tutkimuksessa sitten havaittiin?
Elokuun ja syyskuun 2018 välisenä aikana Havaijin Keck-observatoriossa tutkijat analysoivat muutamia valkoisia kääpiöitä, jotka kuuluivat Linnunradan avoimiin tähtiklusteriin. He mittasivat valkoisten kääpiöiden massat, johtivat niiden massat syntymähetkellä ja laskivat sieltä alkuperäisen ja lopullisen massasuhteen - tärkeän astrofysikaalisen mittauksen, joka yhdistää tiedot tähtien koko elinkaaresta.
He havaitsivat, että suhde tyrmäsi trendin – että mitä massiivisempi tähti syntyessään, sitä massiivisemmaksi valkoinen kääpiö jäi kuollessaan. … Meille yllätti odottamaton ja tietyllä tavalla outo tulos: noiden valkoisten kääpiöiden massat olivat huomattavasti suurempia kuin mitä tähän asti astrofyysikot uskoivat. Vielä yllättävämpää huomasimme, että niiden sisällyttäminen katkaisi lineaarisen kasvun aiheuttaen eräänlaisen pienen aaltoilun suhteeseen, pienen mutkan, joka oli huipussaan kahden auringon massan alkumassassa, Marigo kirjoitti Naturelle artikkelissaan tutkimuspaperista.
Tähän mennessä galaksissamme noin 1,5 miljardia vuotta sitten syntyneiden tähtien uskottiin tuottaneen valkoisia kääpiöitä, joiden massa on noin 60-65 % aurinkomme massasta. Sen sijaan niiden todettiin kuolleen jättäen jälkeensä massiivisempia tiiviitä jäänteitä, noin 70-75 % auringon massasta.
Express Explained on nyt Telegramissa. Klikkaus tästä voit liittyä kanavallemme (@ieexplained) ja pysy ajan tasalla uusimmista
Mikä selittää tämän?
Tulkinnassaan Marigo ja kollegat asettavat tiukkoja rajoituksia sille, kuinka ja milloin galaksimme tähdet tuottivat hiiltä, ja se päätyi loukkuun raaka-aineeseen, josta aurinko ja sen planeettajärjestelmä muodostuivat 4,6 miljardia vuotta sitten.
Elämänsä viimeisissä vaiheissa tähdet, jotka olivat noin 2 Auringon massaa, tuottivat uusia hiiliatomeja kuumissa sisätiloissaan, kuljettivat niitä pintaan ja lopulta levittivät niitä tähtienväliseen väliaineeseen lempeiden tähtituulten kautta. Yksityiskohtaiset tähtimallimme osoittavat, että hiilipitoisen ulkovaipan irtoaminen tapahtui riittävän hitaasti, jotta näiden tähtien, tulevien valkoisten kääpiöiden, keskusytimet pystyivät kasvamaan huomattavasti, Marigo kirjoitti.
Pienen mutkan ympärillä olevan alkuperäisen ja lopullisen massasuhteen analyysin perusteella tutkijat tekivät johtopäätöksensä niiden tähtien kokoalueista, jotka lisäsivät hiiltä Linnunrataan. Myös tähdet, jotka ovat massiiviset kuin kaksi auringon massaa, vaikuttivat hiilen galaktiseen rikastumiseen. Tähdet, jotka ovat pienempiä kuin 1,65 Auringon massaa, eivät. Toisin sanoen 1,65-Msun [1,65 kertaa Auringon massa] edustaa vähimmäismassaa, jonka tähden tähti voi levittää hiilipitoista tuhkaa kuollessaan, Marigo kirjoitti.
Miten tämä verrataan olemassa oleviin teorioihin hiilen rikastamisesta?
Itse asiassa tutkimuksemme ei kannata kumpaakaan skenaariota, Marigo kertoi The Indian Expressille. Molemmat lähteet (pienimassaiset ja massiiviset tähdet) vaikuttivat todennäköisesti eri suhteissa (vielä epävarma). Pienimassaisten tähtien hiilen tuotannon vähimmäisalkumassan vahvistaminen on arvokas tulos, koska se auttaa palapelin palasten yhdistämisessä, hän sanoi.
Jaa Ystäviesi Kanssa:
