Теориите на звездите се разклащат след нови наблюдения на VLT

29 май 2013 г.

диета

Астрономите биха очаквали звезди като Слънцето да изгонят по-голямата част от атмосферата си в космоса през последната фаза от живота си. Но новите наблюдения на огромен звезден куп с много големия телескоп (VLT) на ESO показаха - въпреки всички шансове - че повечето от изследваните звезди просто никога не достигат тази фаза. Международният екип установи, че най-добрият начин да се предскаже как ще завърши животът им е като се знае количеството натрий в звездите.

Начинът, по който звездите се развиват и умират, отдавна се смяташе за добре разбрано поле. Подробни модели прогнозираха, че звездите с маса, подобна на тази на Слънцето, ще имат период към края на живота си - наречен асимптотичен гигантски клон или AGB [1] - в който ще претърпят окончателен експлозия на ядрото и много от масата му ще бъде изхвърлена под формата на газ и прах навън.

След това този изхвърлен материал [2] образува нови поколения звезди и този цикъл на загуба на маса и прераждане е жизненоважен за обяснение на химическата еволюция на Вселената. Този процес от своя страна осигурява материала, необходим за формирането на планети - и дори съставките за органичния живот.

Но когато австралийският експерт по теория на звездите Саймън Кембъл от Центъра за астрофизика към университета Монаш (Мелбърн) прегледа старите документи, той намери огромни доказателства, които предполагат, че някои звезди нарушават тези правила и изцяло заобикалят тази фаза. Разказва ни историята:

„За учен, работещ със звездни модели, това предложение беше безумно! Според нашите модели всички звезди преминават през фазата на AGB. Прегледах отново всички стари проучвания и установих, че те не са били правилно изследвани. Реших да разследвам сам, въпреки че имам много малък опит в наблюденията ".

Кембъл и екипът му използваха много големия телескоп на ESO (VLT), за да проучат внимателно светлината, идваща от звезди, разположени в кълбовидния звезден куп NGC 6752, в южното съзвездие Паво. Тази огромна топка от стари звезди съдържа както звезди от първо поколение, така и звезди от второ поколение, които са се образували по-късно [3]. Двете поколения могат да бъдат разграничени по количеството натрий, което съдържат - висококачествените данни, получени от VLT, позволяват извършването на тези измервания.

„FLAMES, многообектният спектрограф на VLT с висока разделителна способност, беше единственият инструмент, който можеше да ни позволи да получим толкова висококачествени данни за 130 звезди едновременно. И това ни позволи да наблюдаваме голяма част от кълбовидния клъстер наведнъж “, добавя Кембъл.

Резултатите бяха изненадващи - всички AGB звезди в проучването бяха първо поколение, с ниско съдържание на натрий, и никоя от второто поколение, звезди с по-висок натрий никога не е преминала през звездната фаза на AGB. 70% от звездите не са преминали през последната фаза на загуба на маса и изгаряне на ядрото [4] [5].

„Изглежда, че звездите трябва да имат„ диета “с ниско съдържание на натрий, за да достигнат фазата на AGB в напреднала възраст. Тези наблюдения са важни по няколко причини. Тези звезди са най-ярките от кълбовидните купове - по този начин ще има 70% по-малко ярки звезди, отколкото теорията прогнозира. Това също означава, че нашите звездни модели са непълни и трябва да бъдат преразгледани! “, Заключава Кембъл.

Екипът се надява да намери подобни резултати за други звездни купове и планира да извърши повече наблюдения.

Класове

[1] AGB звездите получават това странно име поради тяхното положение на диаграмата Hertzsprung Russell, графика, която показва яркостта на звездите спрямо техния цвят.

[2] За кратък период от време този изхвърлен материал светва поради силното ултравиолетово лъчение, идващо от звездата и създава планетарна мъглявина (вж. Например eso1317).

[3] Въпреки че повечето звезди в кълбовидно купче се образуват едновременно, сега знаем, че тези системи не са толкова прости, колкото се смяташе досега. Те обикновено съдържат две или повече популации от звезди с различни количества леки химически елементи като въглерод, азот и - решаващо за това ново изследване - натрий.

[4] Смята се, че звездите, прескочили фазата на AGB, ще се развият директно в хелиеви бели джуджета и постепенно ще се охладят в продължение на милиарди години.

[5] Не се смята, че самият натрий е причината за това различно поведение, но той трябва да бъде силно свързан с основната причина - което остава загадка.

Допълнителна информация

Тази работа е представена в статия, озаглавена „Съдържанието на натрий като предиктор за напредналата еволюция на кълбовидните звездни звезди“ от Саймън Кембъл и др., И се появява онлайн в списание Nature на 29 май 2013 г.

Екипът е съставен от Саймън У. Кембъл (Monash University, Melbourne, Australia), Valentina D'Orazi (University of Macquarie, Sydney, Australia; Monash University), David Yong (Australian National University, Canberra, Australia [ANU]), Томас Н. Константино (Monash University), John C. Lattanzio (Monash University), Richard J. Stancliffe (ANU; University of Bon, Германия), George C. Angelou (Monash University), Elizabeth C. Wylie-de Boer (ANU ), Франк Грундал (Университет в Орхус, Дания).

Преводите на прессъобщенията на ESO се извършват от членове на ESO научно-изследователската мрежа (ESON), която включва аутрич експерти и научни комуникатори от всички страни членки на ESO и от други държави.

Испанският възел на мрежата ESON е представен от J. Miguel Mas Hesse и Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Връзки

Контакти

J. Miguel Mas
Център по астробиология (CSIC-INTA)
Мадрид Испания
Телефон: (+34) 91 813 11 96
Имейл: [email protected]

Саймън Кембъл
Университет Монаш
Мелбърн, Австралия
Телефон: +61 3 9905 4454
Имейл: [email protected]

Джон латанцио
Университет Монаш
Мелбърн, Австралия
Телефон: +61 3 9905 4428
Имейл: [email protected]

Ричард Хук
Служител за обществена информация на ЕСО
Гархинг бай Мюнхен, Германия
Телефон: +49 89 3200 6655
Мобилен: +49 151 1537 3591
Имейл: [email protected]

Това е превод на прессъобщението на ESO eso1323.