Белые карлики – основной источник углерода в Млечном Пути

Белый карлик
Система ZTF J153932.16 + 502738.8, состоящая из двух белых карликов в представлении художника. Авторы и права: Caltech / IPAC.

Астрономы проанализировали несколько белых карликов в старых звёздных скоплениях Млечного Пути, и их результаты помогли пролить свет на происхождение углерода, элемента, необходимого для жизни на Земле.

Каждый атом углерода во Вселенной был создан звёздами в результате слияния трёх ядер гелия.

Но астрофизики до сих пор спорят о том, какие типы звёзд являются основным источником углерода в нашей собственной галактике, Млечном Пути.

Некоторые считают, что углерод производят звёзды с малой массой, которые сбрасывают свои богатые углеродом оболочки и становятся белыми карликами, а другие полагают, что большая часть существующего углерода появилась благодаря массивным звёздам, которые в конечном итоге взорвались как сверхновые.

Используя данные обсерватории WM Keck на Гавайях, полученные в 2018 году, астроном Университета Падуи Паола Мариго и его коллеги проанализировали несколько белых карликов, принадлежащих к пяти звёздным скоплениям: NGC 752, Ruprecht 147, NGC 6121, NGC 6819 и NGC 7789.

“Из анализа наблюдаемых спектров стало возможным измерить массы белых карликов”, – сказал соавтор профессор Энрико Рамирес-Руис, астроном из Калифорнийского университета в Санта-Круз.

Используя теорию эволюции звёзд, учёные смогли проследить их историю и рассчитать их массы при рождении.

Исследование белых карликов, дало удивительный результат: массы этих звёзд были значительно большими, чем ожидалось, что вызвало “излом” в соотношении массы между начальным и конечным значениями для звёзд с начальными массами, лежащими в определённом диапазоне.

“Наше исследование интерпретирует этот излом в начальных и конечных массовых отношениях как признак синтеза углерода, производимого звёздами с низкой массой в Млечном Пути”, – сказал доктор Мариго.

На последних этапах своей жизни звёзды, вдвое массивнее, чем наше Солнце, производили новые атомы углерода в своих горячих атмосферах, переносили их на поверхность и, наконец, выбрасывали в межзвёздную среду при помощи слабых звёздных ветров.

Звезда
Белый карлик US 708 с невероятной скоростью проносящийся сквозь Млечный Путь. Авторы и права: ESA / Hubble, NASA, S. Geier.

Подробные звёздные модели команды показывают, что удаление внешней мантии, богатой углеродом, происходило достаточно медленно, чтобы позволить центральным ядрам этих звёзд, будущим белым карликам, заметно увеличиться в массе.

Анализируя начально-конечное соотношение масс вокруг перегиба, исследователи пришли к выводу, что звёзды с массой в два раза большей солнечной также способствовали обогащению галактики углеродом, в то время как звёзды менее 1,5 солнечных масс этого не делали.

Другими словами, масса в 1,5 солнечных массы является минимальной массой для звезды, распространяющей обогащённый углеродом материал по галактике.

Полученные данные ставят новые строгие ограничения на то, как и когда углерод производился звёздами нашей галактики и в конечном итоге оказывался в исходном материале, из которого Солнце и его планетная система образовались 4,6 миллиарда лет назад.


Больше информации: https://www.nature.com/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.