Węgiel i tlen zostały dostrzeżone w pyle wokół gwiazd w centrum galaktyki Drogi Mlecznej, co sugeruje, że gwiazdy uległy ostatnio pewnym zakłóceniom - i sugeruje, w jaki sposób gwiazdy mogą wysyłać ciężkie pierwiastki - takie jak tlen, węgiel i żelazo - na zewnątrz w całym wszechświecie, torując drogę do życia.
Naukowcy od dawna oczekiwali, że w naszej galaktyce znajdą gwiazdy bogate w węgiel, ponieważ wiemy, że w wielu takich gwiazdach muszą powstać znaczne ilości węgla. Ale węgiel nie pojawiał się wcześniej w chmurach gazu wokół tych gwiazd, powiedział Matthew Bobrowsky, astrofizyk z University of Maryland i współautor nowego badania informującego o odkryciu.
„Na podstawie naszych ustaleń wynika to z faktu, że średnie gwiazdy bogate w węgiel czasami utrzymują węgiel w ukryciu aż do bardzo bliskiego końca życia gwiezdnego, uwalniając go dopiero podczas ostatnich„ wydechów ”- wyjaśnił Bobrowsky.
Nowe wyniki pojawiają się w lutowym wydaniu czasopisma Astronomia i astrofizyka.
Bobrowsky i jego zespół, kierowany przez J. V. Pereę-Calderóna z Europejskiego Centrum Astronomii Kosmicznej w Madrycie, w Hiszpanii, użyli Spitzer Space Telescope, aby zobaczyć każdą gwiazdę i otaczające ją chmury pyłu i cząstek, zwane mgławicami planetarnymi. Naukowcy zmierzyli światło emitowane przez gwiazdy i otaczający je pył i byli w stanie zidentyfikować związki węgla na podstawie długości fali światła emitowanego przez gwiazdy. Patrząc w obszar w centrum Drogi Mlecznej zwany „Wybrzuszeniem Galaktycznym”, zespół zaobserwował 26 gwiazd i ich mgławice planetarne i znalazł 21 z „podpisami” węgla.
Ale naukowcy nie tylko znaleźli węgiel wokół tych gwiazd; znaleźli także tlen w tych 21 chmurach pyłu, odsłaniając zaskakującą mieszankę składników pyłu kosmicznego. W swoim artykule informują, że jest to prawdopodobnie spowodowane impulsem termicznym, w którym fala gazu pod wysokim ciśnieniem miesza warstwy pierwiastków takich jak węgiel i tlen i wyrzuca je do otaczającej chmury.
Odkrycie węgla i tlenu w chmurach pyłu otaczających gwiazdy sugeruje, według autorów, niedawną zmianę chemiczną w tej populacji gwiazd.
„Gwiazdy w centrum Drogi Mlecznej są stare i„ bogate w metal ”z dużą ilością ciężkich pierwiastków” - powiedział Bobrowsky. „Różnią się składem chemicznym niż te znajdujące się na dysku, dalej od centrum.”
Badanie chemii gwiazd pomaga naukowcom dowiedzieć się, w jaki sposób materia, która tworzy naszą Ziemię i inne planety w naszej galaktyce, dawno temu opuściła swoje gwiezdne miejsca narodzin.
Gdy gwiazda pali się coraz cieplej, gazowy wodór, który pierwotnie stanowił prawie całą jej masę, przekształca się, poprzez syntezę jądrową, najpierw w hel, a następnie w stopniowo cięższe pierwiastki. Najgorętszy region w rdzeniu łączy ze sobą najcięższe elementy. I mogą dotrzeć do powierzchni gwiazdy tylko wtedy, gdy jej życie dobiega końca.
„Wielki Wybuch wyprodukował tylko wodór i hel” - powiedział Bobrowsky. „Cięższe pierwiastki, takie jak węgiel i tlen, pochodzą wyłącznie z„ ugotowania ”się w gwiazdach. Reakcje jądrowe w gwiazdach stworzyły cięższe pierwiastki znajdujące się w „życiu, jakie znamy”.
W ciągu ostatnich 50 000 lat życia wynoszącego 10 miliardów lat gwiazdy wielkości Słońca wyrzucały atomy węgla wraz z wodorem i helem, tworząc otaczającą chmurę gazu, która wkrótce rozprasza się w kosmosie, być może by ostatecznie stać się materiałem nowych gwiazd, układów słonecznych , a może nawet życie na jakiejś planecie ziemskiej. Znacznie większe gwiazdy wyrzucają swoją cięższą materię podczas masowych wybuchów zwanych supernowymi.
„Wszystkie ciężkie pierwiastki [które astronomowie nazywają„ metalami ”i obejmują wszystkie pierwiastki cięższe niż wodór i hel] na Ziemi, powstały w wyniku reakcji syntezy jądrowej w poprzednich generacjach gwiazd” - powiedział Bobrowsky. „Te wcześniejsze gwiazdy wyrzuciły te elementy w kosmos, a następnie nasz układ słoneczny utworzył się z tego gazu zawierającego wszystkie ciężkie pierwiastki, które teraz znajdujemy na Ziemi i w życiu na Ziemi”.
OŁÓW ZDJĘCIE: Mgławica Kocie Oko. Badacze znaleźli węgiel i tlen w zakurzonych mgławicach planetarnych otaczających gwiazdy w centrum Drogi Mlecznej. Źródło: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)
Źródło: Astronomy & Astrophysics and Spitzer, via AAS
