Новый анализ звезд-белых карликов поддерживает свою роль в качестве основного источника углерода, элемента важны для всей жизни в Млечном Пути и других галактиках.
Около 90 процентов всех звезд заканчивают свою жизнь как белые карлики, очень плотные звездные остатки, которые постепенно холодный и тусклый за миллиарды лет. С их последние несколько вдохов, прежде чем они терпят крах, однако, эти звезды оставить заметный след, распространяя их пепел в окружающем пространстве за счет звездного ветра, обогащенные химические элементы, включая углерод, вновь синтезированные в Звезде глубине на последних этапах до его смерти.
Каждый атом углерода во Вселенной был создан звезды, путем слияния трех ядер гелия. Но астрофизики до сих пор спорят, какие типы звезд являются основным источником углерода в нашей собственной галактики, Млечного Пути. Некоторые исследования пользу маломассивных звезд, которые взорвали свои конверты в звездный ветер и стал белых карликов, в то время как другие выступают массивные звезды, которые в итоге взорвались как сверхновые.
В новом исследовании, опубликованном 6 июля на природе астрономии, международный коллектив астрономов обнаружил и проанализировал белых карликов в открытых звездных скоплений в Млечном Пути, а их результаты помогут пролить свет на происхождение углерода в нашей галактике. Открытые звездные скопления-это группы до нескольких тысяч звезд, образовавшихся из одного гигантского молекулярного облака и примерно в том же возрасте, и удерживаются вместе взаимным гравитационным притяжением. Исследование было основано на астрономических наблюдениях, проводимых в 2018 году в М. в Обсерватории Кека на Гавайях и во главе с соавтором Энрико Рамирес-Руис, профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крус.
«Из анализа наблюдаемых спектров Кек, это было возможно для измерения массы белых карликов. Используя теорию звездной эволюции, мы смогли проследить обратно к звездам прародителя и выводят их массы при рождении,» Рамирес-Руис объяснил.
Отношения между массами звезд и их окончательной массы, как белые карлики называют начально-конечной массовой связи, фундаментальной диагностики в астрофизике, которая интегрирует информацию из всего жизненного цикла звезд, связывая рождения до смерти. В общем, чем больше масса звезды при рождении, чем больше масса белого карлика оставила в его смерти, и эта тенденция была поддержана на наблюдений и теоретических оснований.
Но анализ недавно обнаруженных белых карликов в старых рассеянных скоплений, дал удивительный результат: массы белых карликов значительно больше, чем ожидалось, поставить «Кинк» в начально-конечной массы соотношение для звезд с начальными массами в определенном диапазоне.
«Наше исследование интерпретирует этот Кинк в начально-конечной массового отношения как подпись синтеза углеродных сделанные маломассивных звезд в Млечном Пути», — сказал ведущий автор исследования Паола Мариго в университете Падуи в Италии.
В последней стадии жизни звезды в два раза массивнее нашего Солнца образуются новые атомы углерода в их горячей интерьеры, транспортируют их на поверхность, и, наконец, выкладывать их в межзвездной среде через нежный звездный ветер. Подробная звездных моделей команды указывают на то, что зачистки богатых углеродом внешний кожух происходило достаточно медленно, чтобы позволить центральных ядрах этих звезд, будущее белых карликов, растут заметно в массе.
Анализируя начально-конечной массы в излом, исследователи пришли к выводу, что звезд больше, чем 2 масс Солнца, также способствовали галактической обогащения угля, в то время как звезды менее чем в 1,5 солнечных масс не. Иными словами, 1.5 солнечных масс представляет минимальную массу для звезды, чтобы развеять прах углерода, обогащенный после его смерти.
Эти результаты накладывают строгие ограничения, как и для углерода, важным элементом жизни на Земле, был произведен звезд нашей галактики, в конечном счете, до попавшие в сырье, из которого Солнце и его планетная система сформировалась 4,6 миллиарда лет назад.
«Теперь мы знаем, что углерод пришел от звезды с рождения массой не менее приблизительно 1,5 масс Солнца», — сказала Мариго.
Пьер-Эммануэль соавтор Трамбле в Университете Warwick сказал: «одним из наиболее интересных аспектов этого исследования является то, что оно влияет на возраст известных белых карликов, которые необходимы космические зонды, чтобы понять историю формирования Млечного Пути. Начальной до конечной массы отношение является также то, что устанавливает нижний предел массы для сверхновых, гигантских взрывов видели на больших расстояниях и, что очень важно понять природу Вселенной».
Объединив теории космологии и эволюции звезд, ученые пришли к выводу, что яркий богатых углеродом звезд, близких к их смерти, совершенно не похож на предшественников белых карликов, анализируемых в данном исследовании, в настоящее время способствует огромное количество света, испускаемого очень далеких галактик. Этот свет, несущий подпись новых углеродом, регулярно собираются большие телескопы, чтобы исследовать эволюцию космических структур. Надежная интерпретация этого света зависит от понимания синтеза углерода в звездах.
В дополнение к Мариго, Трамбле, а Рамирес-Руис, соавторов документа, включают ученые в Университете Джонса Хопкинса, Американский музей Естественной истории в Нью-Йорке, Колумбийский университет, научный институт космического телескопа, Университет Уорвика, университет Монреаля, университет Уппсалы, Международной Школы передовых исследований в Триесте, итальянского Национального института астрофизики и Университета Женевы. Это исследование было поддержано Европейским союзом через грант Европейского исследовательского совета консолидатора и DNRF через Нильса Бора профессуру.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!