Mokslininkai imitavo pirmųjų žvaigždžių sprogimus. Žmonės yra pagaminti iš jų elementų.

Manoma, kad pirmosios žvaigždės susiformavo praėjus maždaug 100 milijonų metų po Didžiojo sprogimo nuo

 pirminės dujos vandenilis, helisir lengvieji metalai. Šios dujos atvėso, subyrėjo ir užsiliepsnojo, kad susidarytų žvaigždės – 1000 kartų masyvesnės už Saulę. Kuo didesnė žvaigždė, tuo greičiau jos „išdegs“. Pirmosios žvaigždės tikriausiai gyveno tik kelis milijonus metų – nežymiai daug laiko visatos, kuri yra maždaug 13,8 milijardo metų, kontekste. Mažai tikėtina, kad jie kada nors bus matomi.

„Galaktikos archeologija“ nurodo tyrimąantrosios kartos žvaigždžių, kad sužinotų apie pirmųjų žvaigždžių fizines savybes, kurios dingo praėjus vos dešimtis milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Kompiuterinės fizikos tyrimo metu pirmą kartą buvo imituotos silpnos pirmųjų žvaigždžių be metalų supernovos, kurios leido atskleisti žvaigždžių susidarymo anglies gausos modelius. 13 saulės masės pirminio modelio tankio, temperatūros ir anglies kiekio pjūvis kartais (iš kairės į dešinę) po 0,41, 15,22 ir 29,16 milijono metų po supernovos sprogimo dėžutėje, kurios kraštas yra 2 kpc. Kreditas: Chiaki ir kt.

Kai žlugo pirmosios be metalo žvaigždės irsprogo, virsdami supernovomis, jie suformavo sunkesnius elementus, tokius kaip anglis. Tai davė pradžią naujai žvaigždžių kartai. Viena antrosios kartos žvaigždžių rūšis vadinama didelio anglies kiekio lieso metalo (EMP) žvaigždėmis. Astrofizikams jie yra tarsi fosilijos. Jų sudėtis atspindi pirmųjų žvaigždžių sunkesnių elementų nukleosintezę ar susiliejimą.

„Galime gauti rezultatų iš netiesioginiųmatavimai, siekiant nustatyti bemetalių žvaigždžių masės pasiskirstymą iš elementarių metalų neturinčių žvaigždžių gausos“, – aiškina Džordžijos technologijos instituto Reliatyvistinės astrofizikos centro doktorantas Genas Chiaki.

Chiaki yra pagrindinis tyrimo, kuris pirmą kartą modeliavo silpnas pirmųjų žvaigždžių be metalo supernovas, autorius. Jo darbas pagaliau suteikia mokslininkams teorinį supratimą apie jų formavimąsi.

Animacija, rodanti anglies sodrinimo procesą irgeležies iš pirmosios kartos supernovos, kurios masė siekia 50 saulės masių. Keturiose plokštėse rodomas tankis, temperatūra, anglies ir geležies kiekis. Pirma, metalai aplinkinėje teritorijoje yra pasklidę beveik sferiškai (praėjus <14 mln. metų po sprogimo). Tada metalai plečiasi horizontalia kryptimi, o plėtimasis sustoja vertikalia kryptimi. Galiausiai metalai grįžta į centrinį regioną, kur susidaro naujos kartos žvaigždės. Kreditas: Chiaki ir kt.

Tokio pobūdžio tyrimai yra šios srities dalisvadinama „galaktikos archeologija“. Mokslininkai tai lygina su požemių ieškojimu artefaktų, pasakojančių apie seniai dingusių visuomenių prigimtį. Astrofizikams seniai išnykusių žvaigždžių pobūdį galima nustatyti pagal suakmenėjusias jų liekanas.

„Mes negalime pamatyti paties pirmojožvaigždžių kartos“, – aiškina tyrimo bendraautorius Johnas Wise'as, Džordžijos technologijos instituto Reliatyvistinės astrofizikos centro docentas. „Svarbu pažvelgti į šias „gyvas fosilijas“ iš ankstyvosios Visatos. Jie turi pirmųjų žvaigždžių „pirštų atspaudus“ – chemines medžiagas, kurios susidarė supernovose iš pirmųjų žvaigždžių.

Animacijoje rodomas karštas burbulas, kurį sukūrėimituota 50 saulės masių supernova tūkstančių šviesos metų skalėje. Centre dėl gravitacinio suspaudimo vėl susidaro tankus dujų debesis. Debesis gali būti padidintas iki kelių astronominių vienetų. Labiausiai centriniame regione tankūs sankaupos yra žvaigždžių embrionai. Animacija rodo, kad dėl supernovos sprogimo gali susidaryti anglies žvaigždės. Kreditas: Chiaki ir kt.

Mokslininkų sukurtas modeliavimas leidžiapažiūrėkite, iš kur atsiranda metalai ir kaip pirmosios žvaigždės bei jų supernovos iš tikrųjų veikia šias iki šių dienų išlikusias fosilijas.

Šio mokslininkų tyrimo tikslas – išsiaiškintielementų, tokių kaip anglis, deguonis ir kalcis, kilmė. Jie susitelkę į pasikartojančius medžiagos ciklus tarp tarpžvaigždinės terpės ir žvaigždžių. „Mūsų kūnas ir mūsų planeta sudaryti iš anglies ir deguonies, azoto ir kalcio. Mūsų darbas yra labai svarbus siekiant išsiaiškinti šių elementų, iš kurių susideda žmonės, kilmę“, – apibendrina tyrimo autorius.

Prisiminkite Carlą Saganą, amerikiečių astrofizikąir egzobiologas, praėjusiame amžiuje jis sakė, kad žmogaus DNR fosforas ir jo kraujyje esanti geležis yra iš „žvaigždžių medžiagos“.

Taip pat skaitykite

Kasmetinė misija Arktyje baigėsi ir duomenys nuvilia. Kas laukia žmonijos?

Stebėkite, kaip naujasis „Hummer“ įveikė kliūtis kelyje, judėdamas kaip krabas

3 ligos dieną dauguma COVID-19 pacientų praranda kvapo pojūtį ir dažnai kenčia nuo slogos