[/podpis]

Korzystając z gigantycznych teleskopów ESO zlokalizowanych w Chile, badacze z Instytutu Nielsa Bohra badali gwiazdy „antyczne”. To, jak stały się gwiazdami metali ciężkich, zawsze było zagadką, ale teraz astronomowie śledzą swoje początki z początków naszej galaktyki.

Przypuszcza się, że wkrótce po wydarzeniu Wielkiego Wybuchu Wszechświat został wypełniony wodorem, helem i… ciemną materią. Kiedy trio zaczęło się kompresować, narodziły się pierwsze gwiazdy. W rdzeniu tych słońc neofitowych powstały ciężkie pierwiastki, takie jak węgiel, azot i tlen. Kilkaset milionów lat później? Hej! Wszystkie elementy są teraz rozliczane. To schludne rozwiązanie, ale jest tylko jeden problem. Wydaje się, że pierwsze gwiazdy miały tylko około 1/1000 ciężkich pierwiastków znalezionych w podobnych do Słońca gwiazdach teraźniejszości.

Jak to się stało? Za każdym razem, gdy masywna gwiazda zbliża się do końca swojego życia, albo utworzy mgławicę planetarną - w której warstwy pierwiastków stopniowo odrywają się od rdzenia - albo przejdzie supernowa - i wysadzi świeżo utworzone elementy w gwałtownej eksplozji. W tym scenariuszu chmury materiału po raz kolejny łączą się… ponownie zapadają i tworzą więcej nowych gwiazd. To właśnie ten wzór rodzi gwiazdy, które stają się coraz bardziej „elementarnie” skoncentrowane. To przyjęta hipoteza - i to sprawia, że ​​odkrywanie gwiazd metali ciężkich we wczesnym Wszechświecie jest niespodzianką. I jeszcze bardziej zaskakujące…

Właśnie tutaj, w Drodze Mlecznej.

„W zewnętrznych częściach Drogi Mlecznej znajdują się stare„ gwiezdne skamieliny ”z dzieciństwa naszej galaktyki. Te stare gwiazdy leżą w aureoli nad i pod płaskim dyskiem galaktyki. W niewielkim odsetku - około jednego do dwóch procent tych prymitywnych gwiazd, znajdziesz nienormalne ilości najcięższych pierwiastków w stosunku do żelaza i innych „normalnych” ciężkich pierwiastków ”, wyjaśnia Terese Hansen, astrofizyk z grupy badawczej Astrophysics and Planetary Nauka w Instytucie Nielsa Bohra na Uniwersytecie w Kopenhadze.

Ale badanie tych antycznych gwiazd po prostu nie nastąpiło z dnia na dzień. Wykorzystując duże teleskopy ESO z Chile, zespół doszedł do kilku lat, aby dojść do swoich wniosków. Został on oparty na odkryciach 17 „nienormalnych” gwiazd, które wydają się mieć koncentracje pierwiastków - a następnie kolejne cztery lata badań przy użyciu Nordyckiego Teleskopu Optycznego na La Palmie. Teresa Hansen wykorzystała pracę magisterską do przeanalizowania obserwacji.

„Po kilku latach niewolnictwa w tych bardzo trudnych obserwacjach, nagle zdałem sobie sprawę, że trzy gwiazdy miały wyraźne ruchy orbitalne, które moglibyśmy zdefiniować, podczas gdy reszta nie drgnęła, a to była ważna wskazówka do wyjaśnienia, jakiego rodzaju mechanizmu musiał stworzyć pierwiastki w gwiazdach ”, wyjaśnia Teresa Hansen, która wraz z badaczami z Niels Bohr Institute i Michigan State University w USA obliczyła prędkości.

Co dokładnie odpowiada za tego rodzaju koncentracje? Hansen wyjaśnia, że ​​są to dwie popularne teorie. Pierwszy umieszcza początek jako ścisły podwójny układ gwiezdny, w którym przechodzi się w supernową, zalewając jej towarzysza warstwami cięższych pierwiastków. Druga to masywna gwiazda, która także przechodzi w supernową, ale wyrzuca elementy w rozpraszające strumienie, impregnując chmury gazu, które następnie uformowały się w gwiazdy halo.

„Moje obserwacje ruchów gwiazd wykazały, że znaczna większość 17 gwiazd bogatych w pierwiastki ciężkie jest w rzeczywistości pojedynczymi. Tylko trzy (20 procent) należą do układów podwójnych - jest to całkowicie normalne, 20 procent wszystkich gwiazd należy do układów podwójnych. Zatem teoria pozłacanej sąsiadującej gwiazdy nie może być ogólnym wyjaśnieniem. Powodem, dla którego niektóre stare gwiazdy stały się nienormalnie bogate w ciężkie pierwiastki, musi być fakt, że wybuchające supernowe wysyłały dżety w kosmos. Podczas wybuchu supernowej powstają ciężkie pierwiastki, takie jak złoto, platyna i uran, a gdy dżety uderzą w otaczające chmury gazu, zostaną wzbogacone o pierwiastki i tworzą gwiazdy, które są niezwykle bogate w ciężkie pierwiastki ”, mówi Teresa Hansen, która natychmiast po tym, jak jej przełomowe wyniki otrzymała doktorat od jednej z wiodących europejskich grup badawczych w dziedzinie astrofizyki na Uniwersytecie w Heidelbergu.

Niech wszystkie gwiazdy metali ciężkich staną się złote!

Oryginalna historia Źródło: Niels Bohr Institute News Release. Do dalszej lektury: Częstotliwość binarna gwiazd ubogich w metal wzbogaconych w pierwiastek r i jej implikacje: Oznaczanie chemiczne w prymitywnej aureoli Drogi Mlecznej.