Paslaptis, kaip žvaigždės gali numesti pagrindinius svarus

Menininkas

Menininko įspūdis apie dulkes, supančias raudoną milžinišką žvaigždę. (Vaizdo kreditas: Anna Mayall)





Kai vidutinio svorio žvaigždės artėja prie savo kosminio gyvenimo pabaigos, jos gūžteli pečiais nuo išorinio sluoksnio ir nusimeta iki pusės savo masės. Tačiau kaip žvaigždės sugeba išsklaidyti tiek daug medžiagos, buvo paslaptis, nors naujas tyrimas gali turėti užuominų užbaigti bylą.

Astronomai, tyrinėdami naujus stebėjimus, nustatė, kad dulkių grūdeliai išoriniuose beveik mirties žvaigždžių atmosferos sluoksniuose yra stebėtinai dideli. Tyrėjų teigimu, šis procesas leidžia žvaigždžių dulkėms nukreipti šviesą ir nuslysti nuo kelio, pernešant jų masę į kosmosą.

Apreiškimas padeda užpildyti išsamią informaciją apie svarbų procesą, kuris formuoja galaktikų evoliucija . Kai gimė pirmosios žvaigždės, jos buvo pagamintos tik iš vandenilio ir helio - dviejų lengviausių elementų. Šių žvaigždžių šerdies viduje šie elementai susiliejo ir sudarė sunkius elementus, tokius kaip anglis ir deguonis.



Tada, senstant žvaigždėms, jie prarado masę ir išmetė šiuos elementus į kosmosą, galiausiai apvaisindami galaktiką naujomis žvaigždėmis. Tuomet naujos žvaigždės gimė su sunkesniais elementais, o tai leido joms susiliejus jų branduoliuose sukurti vis sunkesnius elementus. Ir ciklas tęsėsi.

'Mes norėjome sužinoti, kaip tai atsitinka, kaip žvaigždė išmeta didžiąją dalį savo masės į tarpžvaigždinę terpę?' sakė Sylvestre'as Lacour'as iš Paryžiaus observatorijos, vienas iš naujo tyrimo atlikėjų. „Mes bandėme pažvelgti labai arti žvaigždės, kad pamatytume, koks variklis išstumia visą šį reikalą?“

Žvaigždžių metamorfozė



Per vadinamąją raudonojo milžino fazę, kuri gali trukti 10 000 metų, žvaigždės praranda tiek daug masės, kad lieka tik jų likusios šerdys. Šiuo metu jie taip pat yra labai ryškūs, išskirdami daugybę šviesos fotonų pavidalu, kurie priartėja į išorę visomis kryptimis. Astronomai samprotavo, kad ši šviesa turi išstumti masę dulkių grūdelių pavidalu iš žvaigždės, tačiau nesuprato, kaip tai gali būti.

Viena vertus, tokia intensyvi šviesa gali sunaikinti dulkių daleles žvaigždės atmosferoje. Kita vertus, dulkių grūdeliai gali būti skaidrūs šviesai ir leisti jiems išgyventi, bet kaip jie būtų išstumti į kosmosą? [ Vaizdo įrašas: Raudonųjų milžiniškų žvaigždžių sukimasis ]

Tyrėjai, vadovaujami Barnaby Norriso iš Sidnėjaus universiteto Australijoje, Čilėje esančiu labai dideliu teleskopu stebėjo dulkių kriaukles aplink tris raudonas milžiniškas žvaigždes.



'Mes nustatėme, kad yra daug dulkių, daug daugiau, nei tikėjomės', - sakė Lacour guesswhozoo.com. 'Atrodo, kad grūdai yra pakankamai skaidrūs, todėl jie nėra sunaikinti, tačiau jie nukrypsta nuo šviesos.'

Dulkių grūdeliai buvo didesni nei tikėtasi, jų vidutinis spindulys buvo apie 300 nanometrų (nanometras yra viena milijardoji metro dalis arba maždaug viena dešimtadalis žmogaus plaukų pločio).

„Tai skamba mažai, bet iš tikrųjų jis yra gana didelis“ tokioje ekstremalioje aplinkoje, sakė Lacour.

Tiesą sakant, atrodė, kad dulkių grūdeliai yra tokio dydžio, koks artimas žvaigždėmis besiliejančios šviesos bangos ilgiui. Tai leido jiems atsispirti, kai fotonai atsitrenkia į galvą, bet sukėlė fotonų vengimą ir sąveikos metu dulkių daleles stumtelėjo į išorę.

„Pirmą kartą turime naują būdą grūdams stumti“, - sakė Lacour. „Grūdai nėra stumiami, nes fotonas pataiko į grūdą ir jį stumia. Grūdai stumiami, nes jie nukreipia šviesą ir per šį nukrypimą vyksta energijos perdavimas, kuris jį atstumia. Taip grūdai gali išgyventi “.

Vėsios šviečiančios žvaigždės atmosferoje susidarantys dulkių grūdeliai yra pagreitinami (balta rodyklė) nuo žvaigždės absorbuojant ir išskleidžiant arba išsklaidant žvaigždžių fotonus. Vėliau susidūrę su aplinkinių dujų molekulėmis, grūdai pagreitina molekules, priverčia jas susidurti su kitomis dujų molekulėmis ir sukelia dujų nutekėjimą arba žvaigždžių vėją. Norrisas ir jo kolegos, atlikę artimų kelių šaunių milžiniškų žvaigždžių tyrimą, pateikia informaciją apie žvaigždžių vėjus varančių grūdų dydžius ir medžiagų savybes.

Vėsios šviečiančios žvaigždės atmosferoje susidarantys dulkių grūdeliai yra pagreitinami (balta rodyklė) nuo žvaigždės absorbuojant ir išskleidžiant arba išsklaidant žvaigždžių fotonus. Vėliau susidūrę su aplinkinių dujų molekulėmis, grūdai pagreitina molekules, priverčia jas susidurti su kitomis dujų molekulėmis ir sukelia dujų nutekėjimą arba žvaigždžių vėją. Norrisas ir jo kolegos, atlikę artimų kelių šaunių milžiniškų žvaigždžių tyrimą, pateikia informaciją apie žvaigždžių vėjus varančių grūdų dydžius ir medžiagų savybes.(Vaizdo kreditas: gamta)

Žvaigždžių paslapties apgaulės

Atradimą leido atlikti matavimai, atlikti poliarizuotoje šviesoje, kuri naudoja filtrą tam tikrų krypčių šviesos bangų paieškai. Šis procesas atskleidė skirtingus skirtingų poliarizacijos žvaigždžių vaizdus, ​​nurodydamas dulkių grūdelių dydį ir elgesį, palyginti su šviesa.

„Šį rezultatą leido sumanus pažangių prietaisų ir stebėjimo metodų derinys“, - tyrime nedalyvavusi astronomė Susanne Höfner iš Švedijos Upsalos universiteto rašė pridedamame esė „Nature“.

„Šis rezultatas patvirtina išankstinius modelių, kurie paaiškina, kaip dujos gali išeiti iš žvaigždžių traukos ir tapti kosminės medžiagos ciklo dalimi, dikcijas“,-pridūrė Höfneris.

Nors dabar galima atsakyti į vieną klausimą apie raudonuosius milžinus, tačiau jis kelia kitus.

„Mes nežinome, kaip šie grūdai atsiranda“, - sakė Lacour. „Nesitikėjome, kad šie grūdai ten bus tokie dideli, ir vis dar nežinome, kaip jie gali susidaryti. Tai kita paslaptis, kurią reikia išspręsti. Kaip mes galime turėti tokius didelius grūdus taip arti žvaigždės, atmosferoje? “

Naujos išvados išsamiai aprašytos rytojaus (balandžio 12 d.) Žurnalo „Nature“ numeryje.

„Twitter“ galite sekti guesswhozoo.com valdančiosios redaktorės asistentę Clara Moskowitz @ClaraMoskowitz . Sekite guesswhozoo.com, kad sužinotumėte naujausias kosmoso mokslo ir tyrinėjimo naujienas „Twitter“ @Spacedotcom ir toliau Facebook .