Hviezdy Diéta s nízkym obsahom sodíka ako kľúč k starobe ESO Nemecko
Nové pozorovania VLT privádzajú teórie hviezdneho vývoja do núdze
Astronómovia predpokladajú, že hviezdy ako slnko vrhajú na konci svojho života veľkú časť svojej atmosféry do vesmíru. Nové pozorovania veľkej hviezdokopy pomocou VLT (Very Large Telescope) spoločnosti ESO však ukazujú, že na rozdiel od všetkých očakávaní väčšina pozorovaných hviezd nedosahuje ani toto štádium života. Medzinárodný tím astronómov zistil, že množstvo sodíka v týchto hviezdach je silným indikátorom toho, ako hviezdy končia svoj život.
Po mnoho rokov astronómovia verili, že spôsob vývoja hviezd a spôsob ich ukončenia života je dobre známy. Podrobné počítačové modely ukazujú, že hviezdy s hmotou podobnou slnku v určitom časovom období na konci svojej životnosti - nazývanom asymptotická obrovská vetva, skrátene AGB [1] - podstúpia posledné vypuknutie reakcií jadrovej fúzie a ich veľká časť Odpudzoval by hmotu vo forme plynu a prachu.
Z tejto odpudivej hmoty [2] neskôr vzniknú ďalšie generácie hviezd. Tento cyklus straty hmoty a regenerácie je zásadný pri vysvetľovaní vývoja chemického zloženia vesmíru. Tento proces tiež poskytuje materiál, ktorý je nevyhnutný pre formovanie planét - a nakoniec pre organický život.
Pri prehľadávaní starých článkov narazil na niektoré nezrovnalosti Austrálčan Simon Campbell, expert na teóriu hviezdnej evolúcie v Centre pre astrofyziku na Monash University v Melbourne. Získal teda predpoklad, že sa zdá, že niektoré hviezdy tieto pravidlá nejako nedodržiavajú a mohol fázu podmienok úplne preskočiť. Išiel teda do veci:
"Vedcovi, ktorý sa zaoberá modelovaním hviezdnej evolúcie, zneli také predpoklady šialene!" Podľa našich modelov prechádzajú všetky hviezdy fázou AGB. Starostlivo som skontroloval všetky staré štúdie a zistil som, že tento predpoklad nebol dostatočne preskúmaný. Preto som sa rozhodol urobiť si prieskum sám, aj keď som s pozorovaniami nemal veľa skúseností. ““
Pomocou VLT (Very Large Telescope) spoločnosti ESO Campbell a jeho tím starostlivo preskúmali svetlo z hviezd globulárnej hviezdokopy NGC 6752 v južnom súhvezdí Pavo (páv). Táto obrovská guľovitá hviezdokopa starých hviezd obsahuje tak prvú generáciu hviezd, ako aj druhú generáciu, ktorá sa objavila neskôr [3]. Tieto dve generácie sa dajú rozlíšiť podľa množstva sodíka, ktoré obsahujú. Obsah sodíka je možné merať pomocou vysoko kvalitných údajov z VLT.
„FLAMES, viacobjektový spektrograf VLT s vysokým rozlíšením, bol jediným prístrojom, ktorý nám umožnil zhromaždiť skutočne vysoko kvalitné údaje pre 130 hviezd naraz. Dokázali sme naraz pozorovať väčšinu guľovej hviezdokopy, “dodáva Campbell.
Výsledky boli prekvapujúce - všetky hviezdy AGB v štúdii boli hviezdami prvej generácie s nízkym obsahom sodíka, zatiaľ čo ani jedna hviezda druhej generácie s vysokým obsahom sodíka sa nestala hviezdami AGB. Takže 70% hviezd neprešlo poslednou fázou reakcií jadrovej fúzie a výslednou stratou hmotnosti [4] [5].
"Zdá sa, akoby hviezdy potrebovali„ jedlo "s nízkym obsahom sodíka, aby mohli v starobe dokonca dosiahnuť fázu AGB. Toto pozorovanie je dôležité z niekoľkých dôvodov: Tieto hviezdy sú najjasnejšími hviezdami v guľových hviezdokopách. Tých najjasnejších hviezd bude teda o 70% menej, ako predpovedá teória. To zase znamená, že naše počítačové modely hviezdnej evolúcie nie sú úplné a je potrebné ich opraviť, “uzatvára Campbell.
Skupina očakáva, že podobné výsledky sa nájdu aj pre ďalšie hviezdokopy. Plánujú sa ďalšie pozorovania.
Vysvetlivky
[1] Hviezdy AGB majú tento podivný názov kvôli svojej polohe v Hertzsprung-Russellovom diagrame, grafe, v ktorom je jas hviezd zakreslený proti ich spektrálnej farbe.
[2] Na krátku dobu je vysunutá hmota osvetlená silným ultrafialovým žiarením hviezdy a vytvára planetárnu hmlovinu (pozri napríklad eso1317).
[3] Aj keď sa hviezdy v guľovej hviezdokope formovali približne v rovnakom čase, je dnes známe, že tieto systémy nie sú také jednoduché, ako sa doteraz predpokladalo. Spravidla obsahujú dve alebo viac populácií hviezd, ktoré sa líšia obsahom ľahkých chemických prvkov. Príkladom je uhlík, dusík a pre túto novú štúdiu zásadne sodík.
[4] Predpokladá sa, že hviezdy, ktoré preskočia fázu AGB, sa vyvinú priamo do bielych trpaslíkov pozostávajúcich z hélia a potom sa postupne ochladia po mnoho miliárd rokov.
[5] Nepredpokladá sa, že samotný obsah sodíka je príčinou odchýlkového správania. Musí však úzko súvisieť so základnou príčinou, ktorá je stále záhadou.
Ďalšie informácie
Výsledky, ktoré tu prezentujú Simon Campbell a kol. sa objaví online v časopise Nature 29. mája 2013 pod názvom „Obsah sodíka ako prediktor pokročilého vývoja hviezd guľových hviezd“.
Zúčastnenými vedcami sú Simon W. Campbell (Monash University, Melbourne, Austrália), Valentina D'Orazi (Macquarie University, Sydney, Austrália; Monash University), David Yong (Austrálska národná univerzita, Canberra, Austrália [ANU]), Thomas N Constantino (Univerzita Monash), John C. Lattanzio (Univerzita Monash), Richard J. Stancliffe (ANU; Univerzita v Bonne), George C. Angelou (Univerzita Monash), Elizabeth C. Wylie-de Boer (ANU), Frank Grundahl ( Aarhuská univerzita, Dánsko).
Preklady tlačových správ ESO v anglickom jazyku sú službou siete ESO Science Outreach Network (ESON), medzinárodnej siete pre prácu v oblasti astronomických public relations, v ktorej sú zastúpení vedci a vedeckí komunikátori zo všetkých členských krajín ESO (a niekoľkých ďalších krajín). Nemeckým uzlom siete je Dom astronómie v Heidelbergu.
Vľavo
Kontaktné informácie
Carolin Liefke
Sieť vedeckých kontaktov ESO - House of Astronomy
Heidelberg, Nemecko
Tel: 06221 528 226
E-mail: [email protected]
Simon Campbell
Monash University
Melbourne, Austrália
Tel: +61 3 9905 4454
E-mail: [email protected]
John Lattanzio
Monash University
Melbourne, Austrália
Tel: +61 3 9905 4428
E-mail: [email protected]
Richard Hook
Úradník pre verejné informácie ESO
Garching neďaleko Mníchova v Nemecku
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-mail: [email protected]
Toto je preklad tlačovej správy ESO eso1323.