Uskotaan, että ensimmäiset tähdet muodostuivat noin 100 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen
"Galaktinen arkeologia" viittaa tutkimukseentoisen sukupolven tähtiä saadakseen oppia ensimmäisten tähtien fyysisistä ominaisuuksista, jotka katosivat vain kymmeniä miljoonia vuosia Ison Bangin jälkeen. Osana laskennallisen fysiikan tutkimusta simuloitiin ensimmäistä kertaa metallittomien ensimmäisten tähtien heikkoja supernovoja, mikä mahdollisti paljastaa hiilen runsauden kuviot tähtien muodostumista varten. Viipale tiheydestä, lämpötilasta ja hiilipitoisuudesta 13 aurinkomassan esiastemallissa toisinaan (vasemmalta oikealle) 0,41, 15,22 ja 29,16 miljoonaa vuotta supernoovan räjähdyksen jälkeen laatikossa, jonka sivu on 2 kpc. Luotto: Chiaki et ai.
Kun ensimmäiset metallittomat tähdet romahtivat jaräjähti ja muuttui supernooviksi, ja ne muodostivat raskaampia elementtejä, kuten hiiltä. Tämä synnytti uuden sukupolven tähtiä. Yhden tyyppisiä toisen sukupolven tähtiä kutsutaan korkeahiilisiksi vähärasvaisiksi (EMP) täheiksi. Astrofyysikoille ne ovat kuin fossiileja. Niiden koostumus heijastaa ensimmäisten tähtien raskaampien elementtien nukleosynteesiä tai fuusioita.
"Voimme saada tuloksia epäsuorastimittaukset metallittomien tähtien massajakauman johtamiseksi metalliköyhien tähtien alkuainemäärien perusteella", selittää Gen Chiaki, Georgian teknologiainstituutin relativistisen astrofysiikan keskuksen tutkijatohtori.
Chiaki on tutkimuksen johtava kirjoittaja, joka oli edelläkävijä metallittomien ensimmäisten tähtien heikoille supernooville. Hänen työnsä antaa tutkijoille lopulta teoreettisen käsityksen heidän muodostumisestaan.
Animaatio, joka näyttää hiilen rikastusprosessin jarautaa ensimmäisen sukupolven supernovasta, jonka massa on 50 auringon massaa. Neljä paneelia näyttävät tiheyden, lämpötilan, hiili- ja rautapitoisuuden. Ensinnäkin metallit ovat hajallaan lähes pallomaisesti ympäröivälle alueelle (<14 miljoonaa vuotta räjähdyksen jälkeen). Metallit laajenevat sitten vaakasuunnassa, kun taas laajeneminen pysähtyy pystysuunnassa. Lopulta metallit palaavat keskialueelle, jossa muodostuu seuraavan sukupolven tähtiä. Luotto: Chiaki et al.
Tällainen tutkimus on osa alaakutsutaan "galaktiseksi arkeologiaksi". Tutkijat vertaavat tätä maanalaisten esineiden etsimiseen, jotka kertovat kauan menneiden yhteiskuntien luonteesta. Astrofyysikoille kauan kuolleiden tähtien luonne voidaan määrittää niiden fossiilisista jäännöksistä.
"Emme voi nähdä ensimmäistäsukupolvien tähtiä", selittää tutkimuksen toinen kirjoittaja John Wise, apulaisprofessori Georgia Institute of Technologyn relativistisen astrofysiikan keskuksesta. "On tärkeää tarkastella näitä "eläviä fossiileja" varhaisesta universumista. Heillä on ensimmäisten tähtien "sormenjäljet" – kemikaaleja, jotka muodostuivat supernoveissa ensimmäisistä tähdistä.
Animaatio näyttää kuuman, jonka on luonutsimuloitu 50 aurinkomassan supernova tuhannen valovuoden mittakaavassa. Keskellä muodostuu jälleen tiheä kaasupilvi painovoiman puristuksen seurauksena. Pilvi voidaan suurentaa useaan tähtitieteelliseen yksikköön. Keskeisimmällä alueella tiheät ryhmät ovat tähtien alkioita. Animaatio osoittaa, että supernovaräjähdykset voivat aiheuttaa hiilitähtien muodostumista. Luotto: Chiaki et ai.
Tiedemiesten luoma simulaatio mahdollistaaKatso, mistä metallit tulevat ja miten ensimmäiset tähdet ja niiden supernovat itse asiassa vaikuttavat näihin tähän päivään asti säilyneisiin fossiileihin.
Tämän tutkijoiden tutkimuksen tarkoituksena on selvittääalkuaineiden, kuten hiilen, hapen ja kalsiumin alkuperä. Ne keskittyvät toistuviin ainesykleihin tähtienvälisen väliaineen ja tähtien välillä. ”Kehomme ja planeettamme koostuvat hiilestä ja hapesta, typestä ja kalsiumista. Työmme on erittäin tärkeää selvittääksemme näiden ihmisten muodostavien elementtien alkuperä”, tutkimuksen tekijä päättää.
Muista Carl Sagan, yhdysvaltalainen astrofyysikkoja eksobiologi, hän sanoi viime vuosisadalla, että ihmisen DNA:ssa oleva fosfori ja hänen verensä rauta ovat peräisin "tähtimateriaalista".
Lue myös
Arktisen alueen vuosittainen tehtävä on päättynyt ja tiedot ovat pettymyksiä. Mikä ihmiskuntaa odottaa?
Katsele uutta Hummeria voittamalla tiellä olevat esteet liikkuen kuin rapu
Sairauspäivänä 3 useimmat COVID-19-potilaat menettävät hajuaistunsa ja kärsivät usein nenästä