Kompenzace Za Znamení Zvěrokruhu
Nastavitelnost C Celebrity

Zjistěte Kompatibilitu Znamení Zodiac

Vysvětleno: Jak hvězdy poskytly uhlík, který umožňuje život

Když hvězda zemře, uvolňuje do okolí různé prvky včetně uhlíku. Nová studie o bílých trpaslících stanoví limity velikosti hvězd, které obohatily Mléčnou dráhu uhlíkem

Nový výzkum analyzoval bílé trpaslíky v této hvězdokupě. Nazývá se NGC 7789 a je vzdálená asi 8 000 světelných let. Říká se jí také Caroline’s Rose podle astronomky Caroline Lucretia Herschel, která ji objevila na konci 18. století. (Kredit: Guillaume Seigneuret přes NASA)

Uhlík je nezbytný pro život: Je to jednoduchý stavební kámen všech složitých organických molekul, které organismy potřebují. Je známo, že veškerý uhlík v Mléčné dráze pocházel z umírajících hvězd, které tento prvek vyvrhly do svého okolí. Diskutovalo se však o tom, jaké hvězdy k tomu přispěly nejvíce.







Nyní studie poskytla nové poznatky o původu uhlíku v naší galaxii. Publikováno v ‚Nature Astronomy‘ mezinárodním týmem výzkumníků, studie je analýzou bílých trpaslíků — husté zbytky hvězdy po její smrti.

Jak uhlík pochází z hvězd?



Většina hvězd – kromě těch nejhmotnějších – je odsouzena k proměně v bílé trpaslíky. Když zemřou ty masivní, udeří s velkolepým třeskem známým jako supernova. Nízkohmotné i hmotné hvězdy vyvrhují svůj popel do okolí dříve, než ukončí svůj život. A tento popel obsahuje mnoho různých chemických prvků, včetně uhlíku.

Jak ve hvězdách s nízkou hmotností, tak v hmotných hvězdách je uhlík syntetizován v jejich hlubokých a horkých vnitřcích prostřednictvím reakce trojitého alfa, což je fúze tří jader helia, hlavní autorka studie, Paola Marigo z univerzity v Padově v Itálii, řekl tento web , emailem.



U hvězd s nízkou hmotností je nově syntetizovaný uhlík transportován na povrch [z nitra] prostřednictvím gigantických bublin plynu a odtud je vstřikován do kosmu prostřednictvím hvězdných větrů. Masivní hvězdy obohacují mezihvězdné médium uhlíkem většinou před explozí supernovy, kdy také zažívají silné hvězdné větry, řekla.

Astrofyzici diskutují o tom, zda uhlík v Mléčné dráze pochází z nízkohmotných hvězd předtím, než se staly bílými trpaslíky, nebo z větrů hmotných hvězd předtím, než explodovaly jako supernovy. Nový výzkum naznačuje, že bílí trpaslíci mohou vrhnout více světla na původ uhlíku v Mléčné dráze.



Co tedy studie zjistila?

Mezi srpnem a zářím 2018 na observatoři Keck na Havaji vědci analyzovali několik bílých trpaslíků patřících do otevřených hvězdokup Mléčné dráhy. Změřili hmotnosti bílých trpaslíků, odvodili jejich hmotnosti při narození a odtud vypočítali počáteční a konečný hmotnostní vztah – klíčové astrofyzikální měřítko, které integruje informace o celých životních cyklech hvězd.



Zjistili, že vztah se vzpíral trendu – že čím hmotnější hvězda při narození, tím hmotnější bílý trpaslík zanechá po své smrti. … Zasáhl nás neočekávaný a jistým způsobem bizarní výsledek: hmotnosti těchto bílých trpaslíků byly výrazně větší, než tomu, co dosud astrofyzikové věřili. Ještě překvapivější je, že jsme si uvědomili, že jejich zahrnutí přerušilo lineární růst a zavedlo do vztahu jakousi malou vlnku, malý zlom dosahující vrcholu u počátečních hmotností kolem 2 hmotností Slunce, napsal Marigo pro „Nature“ v článku o výzkumném článku.

Doposud se předpokládalo, že hvězdy zrozené zhruba před 1,5 miliardami let v naší galaxii vytvořily bílé trpaslíky o hmotnosti 60-65 % hmotnosti našeho Slunce. Místo toho bylo zjištěno, že zemřeli a zanechali za sebou masivnější kompaktní zbytky, asi 70-75% hmotnosti Slunce.



Express Explained je nyní na telegramu. Klikněte zde, abyste se připojili k našemu kanálu (@ieexplained) a zůstaňte informováni o nejnovějších

co to vysvětluje?



Marigo a kolegové ve své interpretaci kladou přísná omezení ohledně toho, jak a kdy byl uhlík produkován hvězdami naší galaxie a skončil uvězněn v surovině, ze které se před 4,6 miliardami let vytvořilo Slunce a jeho planetární systém.

V posledních fázích svého života hvězdy o hmotnosti asi 2 slunečních paprsků produkovaly ve svém horkém nitru nové atomy uhlíku, transportovaly je na povrch a nakonec je šířily do mezihvězdného prostředí prostřednictvím jemných hvězdných větrů. Naše podrobné hvězdné modely naznačují, že k odlupování vnějšího pláště bohatého na uhlík docházelo dostatečně pomalu, aby umožnilo centrálním jádrům těchto hvězd, budoucím bílým trpaslíkům, značně narůst hmoty, napsal Marigo.

Z analýzy počátečního a konečného hmotnostního vztahu kolem malého zlomu vědci vyvodili své závěry o rozsahu velikosti hvězd, které přispěly uhlíkem k Mléčné dráze. Ke galaktickému obohacení uhlíku přispěly i hvězdy hmotnější než 2 hmotnosti Slunce. Hvězdy méně hmotné než 1,65 hmotnosti Slunce ne. Jinými slovy, 1,65-Msun [1,65násobek hmotnosti Slunce] představuje minimální hmotnost, aby hvězda po smrti rozšířila svůj popel bohatý na uhlík, napsal Marigo.

Jak se to srovnává se stávajícími teoriemi obohacování uhlíkem?

Ve skutečnosti naše studie není ve prospěch ani jednoho scénáře, řekl Marigo The Indian Express. Oba zdroje (hvězdy s nízkou hmotností a hmotné hvězdy) pravděpodobně přispěly v různých poměrech (stále nejisté). Stanovení minimální počáteční hmotnosti pro produkci uhlíku u hvězd s nízkou hmotností je cenným výsledkem, protože pomáhá skládat kousky skládačky dohromady, řekla.

Sdílej Se Svými Přáteli: