Se crede că primele stele s-au format la aproximativ 100 de milioane de ani după Big Bang
„Arheologia galactică” se referă la studiustele din a doua generație pentru a afla despre caracteristicile fizice ale primelor stele, care au dispărut la doar zeci de milioane de ani după Big Bang. Ca parte a studiului fizicii computaționale, au fost simulate pentru prima dată superneve slabe ale primelor stele fără metal, ceea ce a făcut posibilă dezvăluirea modelelor de abundență a carbonului pentru formarea stelelor. O felie a densității, temperaturii și conținutului de carbon pentru modelul de progenitori cu 13 mase solare uneori (de la stânga la dreapta) 0,41, 15,22 și 29,16 milioane de ani după o explozie de supernovă într-o cutie cu o latură de 2 kpc Credit: Chiaki și colab.
Când primele stele fără metal s-au prăbușit șiau explodat, transformându-se în superne, au format elemente mai grele precum carbonul. Acest lucru a dat naștere unei noi generații de stele. Un tip de a doua generație de stele se numește stele cu conținut ridicat de carbon slab (EMP). Pentru astrofizicieni, acestea sunt ca fosilele. Compoziția lor reflectă nucleosinteza sau fuziunea elementelor mai grele ale primelor stele.
„Putem obține rezultate din indirectmăsurători pentru a deriva distribuția în masă a stelelor fără metale din abundența elementară a stelelor sărace în metal”, explică Gen Chiaki, cercetător postdoctoral la Centrul pentru Astrofizică Relativă de la Institutul de Tehnologie din Georgia.
Chiaki este autorul principal al studiului care a inițiat supernove slabe ale primelor stele fără metal. Opera sa oferă în cele din urmă oamenilor de știință o înțelegere teoretică a formării lor.
O animație care arată procesul de îmbogățire cu carbon șifier de la o supernovă de prima generație cu o masă de 50 de mase solare. Patru panouri arată densitatea, temperatura, conținutul de carbon și fier. În primul rând, metalele sunt dispersate aproape sferic în zona înconjurătoare (<14 milioane de ani după explozie). Metalele se extind apoi în direcția orizontală, în timp ce expansiunea se oprește în direcția verticală. În cele din urmă, metalele revin în regiunea centrală, unde se formează următoarea generație de stele. Credit: Chiaki et al.
Acest tip de cercetare face parte din domeniunumită „arheologie galactică”. Oamenii de știință compară acest lucru cu căutarea subterană a artefactelor care spun despre natura societăților demult apuse. Pentru astrofizicieni, natura stelelor dispărute de mult poate fi determinată de rămășițele lor fosilizate.
„Nu nu putem să vedem chiar primulgenerații de stele”, explică coautorul studiului John Wise, profesor asistent la Centrul de Astrofizică Relativistică de la Institutul de Tehnologie din Georgia. „Este important să ne uităm la aceste „fosile vii” din Universul timpuriu. Ei au „amprentele” primelor stele – substanțe chimice care s-au format în supernove din primele stele.”
Animația arată o bulă fierbinte creată deo supernova simulată de 50 de mase solare pe o scară de o mie de ani lumină. În centru, un nor dens de gaz se formează din nou ca urmare a comprimării gravitaționale. Norul poate fi mărit până la mai multe unități astronomice. În cea mai centrală regiune, grupurile dense sunt embrionii stelelor. Animația arată că exploziile supernova pot provoca formarea stelelor de carbon. Credit: Chiaki și colab.
Simularea creată de oamenii de știință permitevezi de unde provin metalele și cum primele stele și supernovele lor influențează efectiv aceste fosile care au supraviețuit până în zilele noastre.
Scopul acestei cercetări a oamenilor de știință este de a aflaoriginea unor elemente precum carbonul, oxigenul și calciul. Ele sunt concentrate în cicluri repetate de materie între mediul interstelar și stele. „Corpurile noastre și planeta noastră sunt făcute din carbon și oxigen, azot și calciu. Munca noastră este foarte importantă pentru a afla originea acestor elemente, care alcătuiesc oamenii”, conchide autorul studiului.
Amintiți-vă de Carl Sagan, astrofizician americanși un exobiolog, în secolul trecut a spus că fosforul din ADN-ul uman și fierul din sângele său provin din „materialul stelar”.
Citește și
Misiunea anuală în Arctica s-a încheiat, iar datele sunt dezamăgitoare. Ce așteaptă omenirea?
Urmăriți-l pe noul Hummer depășind obstacolele de pe drum, mișcându-se ca un crab
În ziua a 3-a de boală, majoritatea pacienților cu COVID-19 își pierd simțul mirosului și suferă adesea de un nas curgător