Predpokladá sa, že prvé hviezdy vznikli asi 100 miliónov rokov po Veľkom tresku
„Galaktická archeológia“ sa týka štúdiehviezdy druhej generácie, aby sa dozvedeli o fyzikálnych vlastnostiach prvých hviezd, ktoré zmizli len desiatky miliónov rokov po Veľkom tresku. V rámci štúdia výpočtovej fyziky boli po prvýkrát simulované slabé supernovy prvých kovov bez kovov, čo umožnilo odhaliť vzorce nadbytku uhlíka pre vznik hviezd. Plátok hustoty, teploty a obsahu uhlíka pre progenitorový model 13-solárnej hmoty občas (zľava doprava) 0,41, 15,22 a 29,16 milióna rokov po výbuchu supernovy v krabici so stranou 2 kpc. Poďakovanie: Chiaki a kol.
Keď sa zrútili prvé bezkovové hviezdy aexplodovali a zmenili sa na supernovy. Vytvorili ťažšie prvky ako uhlík. Z toho vznikla nová generácia hviezd. Jeden typ hviezd druhej generácie sa nazýva hviezdy s vysokým obsahom uhlíkového štíhlosti (EMP). Pre astrofyzikov sú ako fosílie. Ich zloženie odráža nukleosyntézu alebo fúziu ťažších prvkov prvých hviezd.
„Výsledky môžeme získať z nepriamychmerania na odvodenie distribúcie hmoty hviezd bez obsahu kovov z elementárneho množstva hviezd chudobných na kov,“ vysvetľuje Gen Chiaki, postdoktorand z Centra pre relativistickú astrofyziku na Georgia Institute of Technology.
Chiaki je hlavným autorom štúdie, ktorá ako prvá vymodelovala slabé supernovy prvých hviezd bez obsahu kovu. Jeho práca konečne dáva vedcom teoretické pochopenie ich formovania.
Animácia zobrazujúca proces obohacovania uhlíkom aželezo zo supernovy prvej generácie s hmotnosťou 50 hmotností Slnka. Štyri panely zobrazujú hustotu, teplotu, obsah uhlíka a železa. Po prvé, kovy sú rozptýlené takmer sféricky v okolí (< 14 miliónov rokov po výbuchu). Kovy potom expandujú v horizontálnom smere, zatiaľ čo expanzia sa zastaví vo vertikálnom smere. Nakoniec sa kovy vrátia do centrálnej oblasti, kde sa vytvorí ďalšia generácia hviezd. Poďakovanie: Chiaki et al.
Tento druh výskumu je súčasťou terénunazývaná „galaktická archeológia“. Vedci to porovnávajú s hľadaním artefaktov, ktoré hovoria o podstate dávno minulých spoločností, v podzemí. Pre astrofyzikov môže byť povaha dávno zaniknutých hviezd určená podľa ich fosilizovaných pozostatkov.
„Nemôžeme vidieť úplne prvégenerácie hviezd,“ vysvetľuje spoluautor štúdie John Wise, odborný asistent v Centre pre relativistickú astrofyziku na Georgia Institute of Technology. „Je dôležité pozrieť sa na tieto „živé fosílie“ z raného vesmíru. Majú „odtlačky prstov“ prvých hviezd – chemikálií, ktoré sa vytvorili v supernovách z prvých hviezd.
Animácia zobrazuje horúcu bublinu vytvorenú používateľomsimulovaná supernova 50 solárnych hmôt na škále tisíc svetelných rokov. V strede sa v dôsledku gravitačnej kompresie opäť vytvára hustý oblak plynu. Mrak sa dá zväčšiť až na niekoľko astronomických jednotiek. V najcentrálnejšej oblasti sú husté zhluky embryami hviezd. Animácia ukazuje, že výbuchy supernov môžu spôsobiť vznik uhlíkových hviezd. Poďakovanie: Chiaki a kol.
Simulácia, ktorú vedci vytvorili, umožňujeuvidíte, odkiaľ kovy pochádzajú a ako prvé hviezdy a ich supernovy v skutočnosti ovplyvňujú tieto fosílie, ktoré prežili dodnes.
Cieľom tohto výskumu vedcov je zistiťpôvod prvkov ako uhlík, kyslík a vápnik. Sú sústredené v opakujúcich sa cykloch hmoty medzi medzihviezdnym médiom a hviezdami. „Naše telá a naša planéta sú vyrobené z uhlíka a kyslíka, dusíka a vápnika. Naša práca je veľmi dôležitá na zistenie pôvodu týchto prvkov, z ktorých sa ľudia skladajú,“ uzatvára autor štúdie.
Spomeňte si na Carla Sagana, amerického astrofyzikaa exobiológ v minulom storočí povedal, že fosfor v ľudskej DNA a železo v jeho krvi pochádzajú z „hviezdneho materiálu“.
Prečítajte si tiež
Každoročná misia v Arktíde sa skončila a údaje sú sklamaním. Čo čaká ľudstvo?
Sledujte, ako nový Hummer prekonáva prekážky na ceste a pohybuje sa ako rak
V deň 3 choroby väčšina pacientov COVID-19 stratí čuch a často trpí nádchou.