Εξήγηση: Πώς τα αστέρια παρείχαν τον άνθρακα που κάνει δυνατή τη ζωή

Όταν ένα αστέρι πεθαίνει, απελευθερώνει διάφορα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα στο περιβάλλον. Νέα μελέτη για λευκούς νάνους θέτει όρια μεγέθους για τα αστέρια που εμπλούτισαν τον Γαλαξία με άνθρακα

Η νέα έρευνα ανέλυσε λευκούς νάνους σε αυτό το αστρικό σμήνος. Ονομάζεται NGC 7789 και απέχει περίπου 8.000 έτη φωτός μακριά. Ονομάζεται επίσης Caroline’s Rose, από το όνομα της αστρονόμου Caroline Lucretia Herschel που το ανακάλυψε στα τέλη του 18ου αιώνα. (Πίστωση: Guillaume Seigneuret μέσω NASA)

Ο άνθρακας είναι απαραίτητος για τη ζωή: Είναι το απλό δομικό στοιχείο όλων των πολύπλοκων οργανικών μορίων που χρειάζονται οι οργανισμοί. Είναι γνωστό ότι όλος ο άνθρακας στον Γαλαξία μας προήλθε από ετοιμοθάνατα αστέρια που εκτόξευσαν το στοιχείο στο περιβάλλον τους. Αυτό που παρέμεινε συζητημένο, ωστόσο, είναι τι είδους αστέρια συνέβαλαν σημαντικά.

Τώρα, μια μελέτη έδωσε νέες ιδέες για την προέλευση του άνθρακα στον γαλαξία μας. Δημοσιεύτηκε στο «Nature Astronomy» από μια διεθνή ομάδα ερευνητών, η μελέτη είναι μια ανάλυση λευκών νάνων — τα πυκνά απομεινάρια ενός αστεριού μετά το θάνατό του.

Πώς προέρχεται ο άνθρακας από τα αστέρια;

φοράδα Γουίνινγκχαμ

Τα περισσότερα αστέρια - εκτός από τα πιο ογκώδη - είναι καταδικασμένα να μετατραπούν σε λευκούς νάνους. Όταν οι ογκώδεις πεθαίνουν, πάνε με ένα εντυπωσιακό κτύπημα γνωστό ως σουπερνόβα. Τόσο τα αστέρια χαμηλής μάζας όσο και τα τεράστια αστέρια εκτοξεύουν τις στάχτες τους στο περιβάλλον πριν τελειώσουν τη ζωή τους. Και αυτές οι στάχτες περιέχουν πολλά διαφορετικά χημικά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα.

Τόσο στα αστέρια χαμηλής μάζας όσο και στα τεράστια αστέρια, ο άνθρακας συντίθεται στο βαθύ και ζεστό εσωτερικό τους μέσω της αντίδρασης τριπλού άλφα, δηλαδή της σύντηξης τριών πυρήνων ηλίου, δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Paola Marigo από το Πανεπιστήμιο της Πάδοβας στην Ιταλία. είπε αυτόν τον ιστότοπο , μέσω e-mail.

Στα αστέρια χαμηλής μάζας, ο πρόσφατα συντιθέμενος άνθρακας μεταφέρεται στην επιφάνεια [από το εσωτερικό] μέσω γιγάντων φυσαλίδων αερίου και από εκεί εγχέεται στον κόσμο μέσω αστρικών ανέμων. Τα τεράστια αστέρια εμπλουτίζουν το διαστρικό μέσο με άνθρακα κυρίως πριν από την έκρηξη του σουπερνόβα, όταν βιώνουν επίσης ισχυρούς αστρικούς ανέμους, είπε.

Αυτό που συζητούν οι αστροφυσικοί είναι εάν ο άνθρακας στον Γαλαξία μας προήλθε από αστέρια χαμηλής μάζας προτού γίνουν λευκοί νάνοι ή από τους ανέμους άστρων μεγάλης μάζας προτού εκραγούν ως σουπερνόβα. Η νέα έρευνα δείχνει ότι οι λευκοί νάνοι μπορεί να ρίξουν περισσότερο φως στην προέλευση του άνθρακα στον Γαλαξία μας.

Λοιπόν, τι βρήκε η μελέτη;

Μεταξύ Αυγούστου και Σεπτεμβρίου 2018 στο Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη, οι ερευνητές ανέλυσαν μερικούς λευκούς νάνους που ανήκουν σε ανοιχτά αστρικά σμήνη του Γαλαξία μας. Μέτρησαν τις μάζες των λευκών νάνων, άντλησαν τις μάζες τους κατά τη γέννηση και από εκεί υπολόγισαν την αρχική-τελική σχέση μάζας — ένα βασικό αστροφυσικό μέτρο που ενσωματώνει πληροφορίες για όλους τους κύκλους ζωής των άστρων.

Διαπίστωσαν ότι η σχέση διέλυσε μια τάση - ότι όσο πιο μαζικό ήταν το αστέρι κατά τη γέννηση, τόσο πιο ογκώδης άφησε ο λευκός νάνος κατά τον θάνατό του. … Μας εντυπωσίασε ένα απροσδόκητο και, κατά κάποιο τρόπο, παράξενο αποτέλεσμα: οι μάζες αυτών των λευκών νάνων ήταν σημαντικά μεγαλύτερες από ό,τι πίστευαν μέχρι τότε οι αστροφυσικοί. Ακόμη πιο εκπληκτικό, συνειδητοποιήσαμε ότι η συμπερίληψή τους έσπασε τη γραμμική ανάπτυξη, εισάγοντας ένα είδος μικρού κυματισμού στη σχέση, μια μικρή στροφή που κορυφώνεται στις αρχικές μάζες γύρω στις 2 ηλιακές μάζες, έγραψε η Marigo για το «Nature» σε ένα άρθρο σχετικά με την ερευνητική εργασία.

Μέχρι στιγμής, τα αστέρια που γεννήθηκαν περίπου πριν από 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια στον γαλαξία μας πιστεύεται ότι παρήγαγαν λευκούς νάνους περίπου 60-65% της μάζας του Ήλιου μας. Αντίθετα, διαπιστώθηκε ότι πέθαναν αφήνοντας πίσω τους πιο ογκώδη συμπαγή υπολείμματα, περίπου 70-75% της ηλιακής μάζας.

μισθός Μπιλίκικ

Το Express Explained είναι τώρα στο Telegram. Κάντε κλικ εδώ για να εγγραφείτε στο κανάλι μας (@ieexplained) και μείνετε ενημερωμένοι με τα πιο πρόσφατα

Τι εξηγεί αυτό;

Στην ερμηνεία τους, η Marigo και οι συνεργάτες της θέτουν αυστηρούς περιορισμούς για το πώς και πότε ο άνθρακας παρήχθη από τα αστέρια του γαλαξία μας και κατέληξε παγιδευμένος στην πρώτη ύλη από την οποία σχηματίστηκε ο Ήλιος και το πλανητικό του σύστημα πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια.

Στις τελευταίες φάσεις της ζωής τους, αστέρια που είχαν περίπου 2 ηλιακές μάζες παρήγαγαν νέα άτομα άνθρακα στο ζεστό εσωτερικό τους, τα μετέφεραν στην επιφάνεια και τελικά τα διέδωσαν στο διαστρικό μέσο μέσω ήπιων αστρικών ανέμων. Τα λεπτομερή αστρικά μας μοντέλα δείχνουν ότι η απογύμνωση του πλούσιου σε άνθρακα εξωτερικού μανδύα συνέβη αρκετά αργά ώστε να επιτρέψει στους κεντρικούς πυρήνες αυτών των άστρων, των μελλοντικών λευκών νάνων, να αυξηθούν σημαντικά σε μάζα, έγραψε η Marigo.

hans zimmer networth

Από μια ανάλυση της αρχικής-τελικής σχέσης μάζας γύρω από τη μικρή στροφή, οι ερευνητές έβγαλαν τα συμπεράσματά τους σχετικά με το εύρος μεγεθών για τα αστέρια που συνεισέφεραν άνθρακα στον Γαλαξία. Αστέρια με μεγαλύτερη μάζα από 2 ηλιακές μάζες, επίσης, συνέβαλαν στον γαλαξιακό εμπλουτισμό του άνθρακα. Αστέρια μικρότερης μάζας από 1,65 ηλιακή μάζα δεν είχαν. Με άλλα λόγια, το 1,65-Msun [1,65 φορές η μάζα του Ήλιου] αντιπροσωπεύει την ελάχιστη μάζα για ένα αστέρι για να απλώσει την πλούσια σε άνθρακα στάχτη του μετά το θάνατο, έγραψε η Marigo.

Πώς συγκρίνεται αυτό με τις υπάρχουσες θεωρίες εμπλουτισμού άνθρακα;

Στην πραγματικότητα, η μελέτη μας δεν είναι υπέρ κανενός σεναρίου, είπε η Marigo στην Indian Express. Και οι δύο πηγές (αστέρια χαμηλής μάζας και μεγάλης μάζας) πιθανότατα συνέβαλαν, σε διαφορετικές αναλογίες (ακόμα αβέβαιες). Ο καθορισμός της ελάχιστης αρχικής μάζας για την παραγωγή άνθρακα σε αστέρια χαμηλής μάζας είναι ένα πολύτιμο αποτέλεσμα, καθώς βοηθά στη συναρμολόγηση των κομματιών του παζλ, είπε.

Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου: