Теорії зірок хитаються після нових спостережень VLT

29 травня 2013 р

низьким

Астрономи очікували б, що такі зірки, як Сонце, витіснять більшу частину своєї атмосфери в космос протягом заключної фази свого життя. Але нові спостереження за величезним зоряним скупченням із Дуже великим телескопом (VLT) ESO показали - незважаючи на те, що більшість досліджуваних зірок просто ніколи не досягають цієї фази. Міжнародна команда виявила, що найкращий спосіб передбачити, чим закінчиться їхнє життя, - це знання кількості натрію в зірках.

Те, як зірки еволюціонують і гинуть, довго вважалося добре зрозумілим полем. Детальні моделі передбачали, що зірки з масою, подібною до маси Сонця, матимуть до кінця свого життя період - званий асимптотичною гігантською гілкою або AGB [1] - в якому вони зазнають остаточного вибуху ядра і багато його маси буде викинуто у вигляді газу та пилу назовні.

Потім цей вигнаний матеріал [2] формує нові покоління зірок, і цей цикл втрати маси та відродження є життєво важливим для пояснення хімічної еволюції Всесвіту. Цей процес, у свою чергу, забезпечує матеріал, необхідний для утворення планет - і навіть інгредієнти для органічного життя.

Але коли австралійський експерт з теорії зірок Саймон Кемпбелл з Центру астрофізики Університету Монаш (Мельбурн) переглянув старі документи, він знайшов величезні докази того, що деякі зірки порушували ці правила і повністю обминали цю фазу. Розповідає історію:

«Для вченого, який працює із зоряними моделями, ця пропозиція була шаленою! Згідно з нашими моделями, всі зірки проходять фазу AGB. Я ще раз пройшов усі старі дослідження і виявив, що вони не були належним чином досліджені. Я вирішив провести розслідування самостійно, незважаючи на малий досвід спостереження ".

Кемпбелл та його команда використовували дуже великий телескоп ESO (VLT) для ретельного вивчення світла, що надходить від зірок, розташованих у кулястому зоряному скупченні NGC 6752, у південному сузір'ї Паво. Цей величезний куля старих зірок містить як зірки першого покоління, так і зірки другого покоління, що утворилися пізніше [3]. Два покоління можна відрізнити за кількістю натрію, який вони містять - високоякісні дані, отримані VLT, дозволяють проводити ці вимірювання.

«FLAMES, багатооб'єктний спектрограф VLT з високою роздільною здатністю, був єдиним інструментом, який міг дозволити нам отримати такі високоякісні дані для 130 зірок одночасно. І це дозволило нам спостерігати більшу частину кульового скупчення відразу », - додає Кемпбелл.

Результати були несподіваними - усі зірки AGB у дослідженні були першим поколінням із низьким вмістом натрію, і жодна зірка зі старшим натрієм другого покоління ніколи не проходила фазу зірок AGB. 70% зірок не пройшли фінальну фазу втрати маси та горіння ядра [4] [5].

«Здається, зірки повинні мати дієту з низьким вмістом натрію, щоб досягти фази AGB в старості. Ці спостереження важливі з кількох причин. Ці зірки є найяскравішими з кулястих скупчень - тому яскравих зірок буде на 70% менше, ніж передбачає теорія. Це також означає, що наші зоряні моделі неповні і їх потрібно переглянути! », - підсумовує Кемпбелл.

Команда сподівається знайти подібні результати для інших зоряних скупчень і планує провести більше спостережень.

Оцінки

[1] Зірки AGB дають цю дивну назву через їхнє розташування на діаграмі Герцшпрунга Рассела - графіку, який показує яскравість зірок проти їх кольору.

[2] За короткий проміжок часу цей викинутий матеріал запалюється через сильне ультрафіолетове випромінювання, що надходить від зірки, і створює планетарну туманність (див., Наприклад, eso1317).

[3] Хоча більшість зірок у кулястому скупченні формуються одночасно, ми тепер знаємо, що ці системи не такі прості, як вважалося раніше. Вони, як правило, містять дві або більше популяцій зірок з різною кількістю легких хімічних елементів, таких як вуглець, азот, і - що має вирішальне значення для цього нового дослідження - натрій.

[4] Вважається, що зірки, які пропустили фазу AGB, еволюціонують безпосередньо в гелієві білі карликові зірки і поступово охолоджуються протягом мільярдів років.

[5] Сам натрій не вважається причиною такої різної поведінки, але він повинен бути міцно пов’язаний з основною причиною - що залишається загадкою.

Додаткова інформація

Ця робота була представлена ​​у статті "Вміст натрію як провісник передової еволюції кульових зірчастих скупчень" Саймона Кемпбелла та ін., І з'являється в Інтернеті в журналі Nature 29 травня 2013 р.

Команда складається з Саймона В. Кемпбелла (Університет Монаш, Мельбурн, Австралія), Валентина Д'Оразі (Університет Маккуорі, Сідней, Австралія; Університет Монаш), Девід Йонг (Австралійський національний університет, Канберра, Австралія [ANU]), Томас Н. Константино (Університет Монаша), Джон К. Латанціо (Університет Монаша), Річард Дж. Стенкліфф (ANU; Університет Бонна, Німеччина), Джордж Ч. Ангелу (Університет Монаша), Елізабет К. Уайлі-де-Бур (ANU ), Френк Грундаль (Орхуський університет, Данія).

Переклади прес-релізів ESO проводяться членами науково-просвітницької мережі ESO (ESON), яка включає виїзних експертів та наукових комунікаторів з усіх країн-членів ESO та інших країн.

Іспанський вузол мережі ESON представлений Дж. Мігелем Масом Гессен і Наталією Руїс Зельманович.

Посилання

Контакти

Дж. Мігель Мас
Центр астробіології (CSIC-INTA)
Мадрид Іспанія
Телефон: (+34) 91 813 11 96
Електронна адреса: [email protected]

Саймон Кемпбелл
Університет Монаша
Мельбурн, Австралія
Телефон: +61 3 9905 4454
Електронна адреса: [email protected]

Джон Латтанціо
Університет Монаша
Мельбурн, Австралія
Телефон: +61 3 9905 4428
Електронна адреса: [email protected]

Річард Хук
Співробітник громадської інформації ESO
Гархінг у Мюнхені, Німеччина
Телефон: +49 89 3200 6655
Мобільний телефон: +49 151 1537 3591
Електронна адреса: [email protected]

Це переклад прес-релізу ESO eso1323.