Умирающие звезды вдыхают жизнь в Землю

В то время как умирающие звезды делают последние несколько вдохов жизни, они мягко рассыпают свой пепел в космос через великолепные планетарные туманности. Этот пепел, распространяемый звездными ветрами, обогащается многими различными химическими элементами, в том числе углеродом.

Результаты исследования, опубликованные сегодня в журнале Nature Astronomy, показывают, что последние вздохи этих умирающих звезд, называемых белыми карликами, проливают свет на происхождение углерода во Млечном Пути.

Происхождение углерода во Млечном Пути

"Полученные результаты накладывают новые, жёсткие ограничения на то, как и когда был произведён углерод звёздами нашей галактики, оказавшись в пределах того сырья, из которого 4,6 миллиарда лет назад образовались Солнце и его планетарная система", - говорит Джеффри Каммингс, младший научный сотрудник кафедры физики и астрономии Университета Джона Хопкинса и автор этой статьи.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Происхождение углерода, элемента, необходимого для жизни на Земле, в галактике Млечного Пути до сих пор обсуждается астрофизиками: одни выступают за то, что звезды с низкими массами, которые сдували свои углеродные оболочки звездными ветрами, стали белыми карликами, а другие отдают основное место синтезу углерода ветрам массивных звезд, которые в конце концов взорвались как сверхновые.

Используя данные обсерватории Кека около вершины вулкана Мауна Кеа на Гавайях, собранные в период с августа по сентябрь 2018 года, исследователи проанализировали белых карликов, принадлежащих к открытым звездным скоплениям Млечного Пути. Открытые звездные скопления - это группы, состоящие из нескольких тысяч звезд, объединенных взаимным притяжением.

На основании этого анализа группа исследователей измерила массы белых карликов, а также, используя теорию эволюции звезд, рассчитала их массы при рождении.

Связь между массами при рождении и конечными массами белых карликов называется начально-окончательной массой - фундаментальной диагностикой в астрофизике, содержащей все жизненные циклы звезд. Предыдущие исследования всегда обнаруживали возрастающую линейную связь: чем массивнее звезда при рождении, тем массивнее белый карлик остается при ее смерти.

Но когда Каммингс и его коллеги вычислили начальную и конечную связь масс, они были шокированы, обнаружив, что белые карлики из этой группы открытых скоплений имели большую массу, чем считали ранее астрофизики. Это открытие, как они поняли, нарушило линейный тренд, который всегда обнаруживали другие исследования. Другими словами, звезды, рожденные примерно 1 миллиард лет назад в Млечном Пути, не породили белых карликов с массами около 0,60-0,65 масс Солнца, как принято считать, но умерли, оставив после себя более массивные остатки с массами около 0,7-0,75 массы Солнца.

Исследователи утверждают, что этот перегиб в тенденции объясняет, как углерод из маломассивных звезд попал в Млечный Путь. На последних этапах своей жизни звезды, вдвое массивнее Солнца Млечного Пути, вырабатывали новые атомы углерода в горячих зонах своих внутренностей, переносили их на поверхность и, в конце концов, распространяли их в окружающую межзвездную среду с помощью нежных звездных ветров. Модели звездной группы исследователей показывают, что смещение богатой углеродом внешней мантии происходило достаточно медленно, чтобы позволить центральным ядрам этих звезд - будущим белым карликам - значительно увеличиться в массе.

Команда подсчитала, что звезды должны быть не менее 1,5 массы Солнца, чтобы распространять свой богатый углеродом пепел после смерти.

Полученные результаты, по словам профессора физики и астрономии Университета Падовы и первого автора исследования Паолы Мариго, помогают ученым понять свойства галактик во Вселенной. Объединяя теории космологии и эволюции звезд, ученые ожидают, что яркие, богатые углеродом звезды, близкие к смерти, как и родоначальники белых карликов, проанализированные в этом исследовании, в настоящее время вносят свой вклад в свет, излучаемый очень далекими галактиками. Этот свет, который несет в себе признаки вновь образовавшегося углерода, регулярно собирается большими телескопами из космоса и Земли для зондирования эволюции космических структур. Поэтому это новое понимание того, как синтезируется углерод в звездах, также означает наличие более надежного источника света из далекой Вселенной. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet