Selgitatakse: kuidas tähed andsid süsiniku, mis teeb elu võimalikuks
Kui täht sureb, eraldab see ümbruskonda mitmesuguseid elemente, sealhulgas süsinikku. Uus valgete kääbuste uuring seab Linnuteed süsinikuga rikastanud tähtede suuruse piirid
Uues uuringus analüüsiti valgeid kääbusi selles täheparves. Nimega NGC 7789 on see umbes 8000 valgusaasta kaugusel. Seda nimetatakse ka Caroline’i roosiks astronoomi Caroline Lucretia Herscheli järgi, kes selle 18. sajandi lõpus avastas. (Autor: Guillaume Seigneuret NASA kaudu) Süsinik on eluks hädavajalik: see on kõigi organismide jaoks vajalike keerukate orgaaniliste molekulide lihtne ehitusmaterjal. On teada, et kogu Linnutees leiduv süsinik pärineb surevatest tähtedest, mis paiskasid elemendi oma ümbrusesse. Vaidluse alla on jäänud aga see, millised staarid andsid suure panuse.
Nüüd on uuring andnud uusi teadmisi süsiniku päritolu kohta meie galaktikas. Avaldatud rahvusvahelise teadlaste meeskonna poolt ajakirjas 'Nature Astronomy', uuring on valgete kääbuste analüüs — tähe tihedad jäänused pärast selle surma.
Kuidas süsinik tuleb tähtedest?
Enamik tähti – välja arvatud kõige massiivsemad – on määratud muutuma valgeteks kääbusteks. Kui massiivsed inimesed surevad, löövad nad kaasa suurejoonelise pauguga, mida tuntakse supernoovana. Nii väikese massiga kui ka massiivsed tähed paiskavad oma tuha ümbruskonda enne oma elu lõpetamist. Ja see tuhk sisaldab palju erinevaid keemilisi elemente, sealhulgas süsinikku.
Nii väikese massiga tähtedes kui ka massiivsetes tähtedes sünteesitakse süsinik nende sügavas ja kuumas sisemuses kolmik-alfa reaktsiooni ehk kolme heeliumituuma ühinemise kaudu, ütles uuringu juhtiv autor Paola Marigo Padova ülikoolist Itaaliast. rääkis sellel veebisaidil , meili teel.
Madala massiga tähtedes transporditakse äsja sünteesitud süsinik hiiglaslike gaasimullide kaudu pinnale [siseruumidest] ja süstitakse sealt tähetuulte kaudu kosmosesse. Ta ütles, et massiivsed tähed rikastavad tähtedevahelist keskkonda süsinikuga peamiselt enne supernoova plahvatust, kui nad kogevad ka võimsaid tähetuuli.
Astrofüüsikud vaidlevad selle üle, kas Linnutee süsinik pärines väikese massiga tähtedest enne valgeteks kääbusteks saamist või massiivsete tähtede tuultest enne nende plahvatamist supernoovana. Uued uuringud näitavad, et valged kääbused võivad tuua rohkem valgust süsiniku päritolule Linnuteel.
Niisiis, mida uuring leidis?
2018. aasta augustist septembrini Hawaiil asuvas Kecki observatooriumis analüüsisid teadlased mõnda valget kääbust, mis kuulusid Linnutee avatud täheparvedesse. Nad mõõtsid valgete kääbuste massi, tuletasid nende massid sündides ja arvutasid sealt välja algse ja lõpliku massisuhte – peamise astrofüüsikalise mõõdiku, mis ühendab kogu tähtede elutsükli teabe.
Nad leidsid, et suhe muutis trendi – mida massiivsem täht sündides, seda massiivsemaks jäi valge kääbus pärast surma. … Meid tabas ootamatu ja teatud viisil veider tulemus: nende valgete kääbuste massid olid märkimisväärselt suuremad, kui seni astrofüüsikud uskusid. Veelgi üllatavam mõistsime, et nende kaasamine katkestas lineaarse kasvu, tekitades suhetesse omamoodi väikese lainetuse, väikese keerdumise, mis saavutas algmasside haripunktis umbes 2 päikesemassi, kirjutas Marigo ajakirjale 'Nature' uurimistöö artiklis.
Seni arvati, et meie galaktikas umbes 1,5 miljardit aastat tagasi sündinud tähed on tootnud valgeid kääbusi, mis moodustavad umbes 60–65% meie Päikese massist. Selle asemel leiti, et nad surid, jättes maha massiivsemad kompaktsed jäänused, umbes 70–75% päikesemassist.
Express Explained on nüüd Telegramis. Klõpsake siin, et liituda meie kanaliga (@ieexplained) ja olge kursis viimastega
Mis seda seletab?
Oma tõlgenduses seavad Marigo ja tema kolleegid rangeid piiranguid sellele, kuidas ja millal meie galaktika tähed süsinikku tootsid ning sattus toorainesse, millest 4,6 miljardit aastat tagasi tekkis Päike ja selle planeedisüsteem.
Oma elu viimastel etappidel tekitasid tähed, mis olid umbes 2 päikesemassi, oma kuumas sisemuses uusi süsinikuaatomeid, kandsid need pinnale ja lõpuks levitasid õrnade tähetuuledega tähtedevahelisse keskkonda. Meie üksikasjalikud tähemudelid näitavad, et süsinikurikka välismantli eemaldamine toimus piisavalt aeglaselt, et võimaldada nende tähtede, tulevaste valgete kääbuste, kesksetel tuumadel massiliselt märkimisväärselt kasvada, kirjutas Marigo.
Väikese käände ümber esialgse ja lõpliku massisuhte analüüsi põhjal tegid teadlased järeldused nende tähtede suurusvahemiku kohta, mis andsid Linnuteele süsiniku. Ka kahest päikesemassist massilisemad tähed aitasid kaasa süsiniku galaktilisele rikastumisele. Tähed, mis on väiksema massiga kui 1,65 Päikese massi, seda ei teinud. Teiste sõnadega, 1,65-Msun [1,65 Päikese mass] tähistab minimaalset massi, et täht saaks surma korral oma süsinikurikka tuha laiali laotada, kirjutas Marigo.
Kuidas on see võrreldav olemasolevate süsiniku rikastamise teooriatega?
Tegelikult ei poolda meie uuring kumbagi stsenaariumit, ütles Marigo ajalehele The Indian Express. Mõlemad allikad (madala massiga ja massiivsed tähed) andsid tõenäoliselt oma panuse erinevates proportsioonides (veel ebaselge). Ta ütles, et väikese massiga tähtede süsiniku tootmise minimaalse algmassi kindlaksmääramine on väärtuslik tulemus, kuna see aitab pusletükke kokku panna.
Jagage Oma Sõpradega:
