• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Pierwsze gwiazdy we wszechświecie - wyjątkowo szybkie spinery

    29.04.2011. 16:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Astronomowie wykorzystujący dane z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) zauważyli na Drodze Mlecznej pozostałości jednych z pierwszych gwiazd wszechświata. Chmura gazowa, która pozostała po wybuchu gwiazd miliardy lat temu, zawiera pierwiastki w proporcjach innych niż te występujące w nowych gwiazdach, rzucając światło na "brakujące ogniwo" między Wielkim Wybuchem a współczesnym wszechświatem.

    Obserwowanie tych gwiazd nie jest możliwe nawet przy wykorzystaniu najsilniejszych teleskopów. Są tak stare, że jedynie te największe, o masie równej ośmiokrotności masy Słońca lub większej, miałyby czas, aby umrzeć i zanieczyścić gaz, z którego powstały pierwiastkami cięższymi od helu. Gwiazdy te żyły szybko i umierały młodo, po zaledwie 30 milionach lat.

    "Sądzimy, że pierwsze pokolenia gwiazd masywnych były bardzo szybkimi rotatorami, dlatego nazwaliśmy je gwiazdami spinowymi" - wyjaśnia Cristina Chiappini z Poczdamskiego Instytutu Astrofizyki im. Leibniza (AIP) w Niemczech i Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) we Włoszech, która kierowała badaniami opisanymi w czasopiśmie Nature.

    Dr Chiappini wraz z kolegami odkryła pozostałości tych gwiazd w najstarszym znanym klastrze globularnym naszej galaktyki, NGC 6522, który liczy sobie 12 miliardów lat i był prawdopodobnie świadkiem pierwszych etapów rozsiewania ciężkich pierwiastków we wszechświecie. Profesor Georges Meynet z Uniwersytetu w Genewie, Szwajcaria, wyjaśnia, że jest to niczym próba "odkrycia charakteru kucharza na podstawie smaku przyrządzanych przez niego potraw".

    Naukowcy odkryli osiem starych gwiazd o dziwnie wysokich stężeniach rzadkich pierwiastków strontu i itru. Obliczyli również, że gwiazdy musiały wirować z prędkością powierzchniową rzędu 1.8 mln kilometrów na godzinę. Dla porównania prędkość ruchu wirowego masywnych gwiazd Drogi Mlecznej wynosi zazwyczaj około 360.000 kilometrów na godzinę.

    Tak szybki ruch wirowy powodował nakładanie się wewnętrznych i zewnętrznych warstw gazu gwiazd, które w innym przypadku nie zmieszałyby się. Wywoływana w ten sposób kaskada reakcji nuklearnych generowała radioaktywny neon, który z kolei emitował neutrony zderzające się z żelazem i innymi ciężkimi atomami tworząc stront i itr. Po śmierci gwiazd spinowych pierwiastki te przedostawały się do nowych chmur tworzących gwiazdy i ostatecznie do gwiazd NGC 6522.

    Odkrycia te sugerują, że szybkie spinery mogły zmienić oblicze wszechświata w radykalny sposób. Ich szybki ruch wirowy mógł na przykład doprowadzić je do tworzenia i rozpraszania ciężkich pierwiastków w całym wszechświecie znacznie wcześniej niż dotychczas sądzono. Mógł również doprowadzić do większej niż oczekiwano liczby wybuchów promieni gamma, najsilniejszych znanych eksplozji we wszechświecie

    Jednakże "nie można jeszcze odrzucić alternatywnych scenariuszy, chociaż my pokazujemy, że jeżeli pierwsze pokolenia gwiazd masowych były gwiazdami spinowymi, to byłoby to bardzo zgrabne wyjaśnienie tej zagadki!" - mówi Cristina Chiappini. Dlatego Urs Frischknecht, doktorant z Uniwersytetu w Bazylei w Szwajcarii pracuje obecnie nad dalszymi testami zaproponowanego scenariusza.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Metale – w astronomii: pierwiastki o liczbie atomowej większej niż 2 (czyli wszystkie oprócz wodoru i helu). Pierwiastki cięższe od helu zostały wytworzone w procesach nukleosyntezy zachodzących we wnętrzu gwiazd, w odróżnieniu od powstałych we wczesnym Wszechświecie wodoru i helu. Łącznie stanowią one około 2% masy materii barionowej Wszechświata.

    Czerwony karzeł – gwiazda ciągu głównego późnego typu widmowego (K, M, rzadko L). Gwiazdy te mają masy, rozmiary i jasność niższe niż Słońce, a temperatury ich powierzchni są niższe niż 4000 K. Czerwone karły stanowią najliczniejszy typ gwiazd we Wszechświecie, jednak z powodu ich małej jasności nie są widzialne gołym okiem. W Drodze Mlecznej około 80% gwiazd jest czerwonymi karłami, w galaktykach eliptycznych ich liczba w stosunku do jaśniejszych gwiazd jest nawet 20 razy większa. Z powodu wolnego tempa syntezy wodoru, świecą one długo i ewoluują powoli; szacowany czas życia czerwonych karłów sięga 10 bilionów lat.

    Czerwony karzeł – gwiazda ciągu głównego późnego typu widmowego (K, M, rzadko L). Gwiazdy te mają masy, rozmiary i jasność niższe niż Słońce, a temperatury ich powierzchni są niższe niż 4000 K. Czerwone karły stanowią najliczniejszy typ gwiazd we Wszechświecie, jednak z powodu ich małej jasności nie są widzialne gołym okiem. W Drodze Mlecznej około 80% gwiazd jest czerwonymi karłami, w galaktykach eliptycznych ich liczba w stosunku do jaśniejszych gwiazd jest nawet 20 razy większa. Z powodu wolnego tempa syntezy wodoru, świecą one długo i ewoluują powoli; szacowany czas życia czerwonych karłów sięga 10 bilionów lat.

    Czerwony karzeł – gwiazda ciągu głównego późnego typu widmowego (K, M, rzadko L). Gwiazdy te mają masy, rozmiary i jasność niższe niż Słońce, a temperatury ich powierzchni są niższe niż 4000 K. Czerwone karły stanowią najliczniejszy typ gwiazd we Wszechświecie, jednak z powodu ich małej jasności nie są widzialne gołym okiem. W Drodze Mlecznej około 80% gwiazd jest czerwonymi karłami, w galaktykach eliptycznych ich liczba w stosunku do jaśniejszych gwiazd jest nawet 20 razy większa. Z powodu wolnego tempa syntezy wodoru, świecą one długo i ewoluują powoli; szacowany czas życia czerwonych karłów sięga 10 bilionów lat.

    Quasistar – hipotetyczny typ gwiazd, który mógł istnieć we wczesnym Wszechświecie. W odróżnieniu od normalnych gwiazd, które swoje istnienie zawdzięczają zachodzącej w ich wnętrzu reakcji termojądrowej, quasistary zawierałyby w swym wnętrzu czarne dziury. Nazwa tego typu gwiazd (dosłownie „quasi-gwiazda”, „obiekt gwiazdopodobny”) nawiązuje do kwazarów (quasi-stellar objects), które mogły powstać w wyniku dalszej ewolucji quasistarów.

    Paradoksem Algola nazywana jest sytuacja, gdy składniki układu podwójnego wydają się ewoluować inaczej, niż wynikałoby to z teorii ewolucji gwiazd. Cechą tempa ewolucji gwiazd jest zależność od masy gwiazdy. Im większa jest masa gwiazdy, tym szybsze jest tempo ewolucji i tym szybciej odchodzi od ciągu głównego, przechodząc przez fazę podolbrzyma czy olbrzyma. W Algolu i innych podobnych układach stwierdzona została odwrotna relacja między gwiazdami układu: składnik mniej masywny jest już podolbrzymem, a drugi o masie znacznie większej pozostaje na ciągu głównym. Wydaje się to sprzeczne, gdyż gwiazdy układu podwójnego powstają zazwyczaj jednocześnie, zatem gwiazda bardziej masywna powinna być bardziej zaawansowana ewolucyjnie.

    Gwiazda żelazna – hipotetyczny typ gwiazd składający się wyłącznie z żelaza, który mógłby powstać we Wszechświecie za 10 lat, gdyby protony były absolutnie trwałe.

    Dodano: 29.04.2011. 16:49  


    Najnowsze