[/λεζάντα]
Χρησιμοποιώντας τα γιγαντιαία τηλεσκόπια της ESO που βρίσκονται στη Χιλή, ερευνητές στο Ινστιτούτο Niels Bohr εξέτασαν αστέρια «αντίκες». Το πώς έγιναν αστέρια βαρέων μετάλλων ήταν πάντα ένα παζλ, αλλά τώρα οι αστρονόμοι ανιχνεύουν την προέλευσή τους στην αρχή του γαλαξία μας.
Θεωρείται ότι λίγο μετά την εκδήλωση του Big Bang, το Σύμπαν γέμισε με υδρογόνο, ήλιο και… σκοτεινή ύλη. Όταν το τρίο άρχισε να συμπιέζεται, γεννήθηκαν τα πρώτα αστέρια. Στον πυρήνα αυτών των ήλιων νεοφυτών, δημιουργήθηκαν βαριά στοιχεία όπως άνθρακας, άζωτο και οξυγόνο. Μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια αργότερα; Γεια! Όλα τα στοιχεία λογίζονται τώρα. Είναι μια τακτοποιημένη λύση, αλλά υπάρχει μόνο ένα πρόβλημα. Φαίνεται ότι τα πρώτα αστέρια είχαν μόνο περίπου το 1/1000 των βαρέων στοιχείων που βρέθηκαν σε αστέρια που μοιάζουν με τον ήλιο του παρόντος.
Πώς συμβαίνει; Κάθε φορά που ένα τεράστιο αστέρι φτάνει στο τέλος της ζωής του, είτε θα δημιουργήσει ένα πλανητικό νεφέλωμα - όπου τα στρώματα των στοιχείων σταδιακά ξεφλουδίζουν από τον πυρήνα - ή θα πάει σουπερνόβα - και θα εκτοξεύσουν τα πρόσφατα δημιουργημένα στοιχεία σε μια βίαιη έκρηξη. Σε αυτό το σενάριο, τα σύννεφα του υλικού συνενώνονται για άλλη μια φορά… καταρρέουν ξανά και σχηματίζουν περισσότερα νέα αστέρια. Είναι ακριβώς αυτό το μοτίβο που γεννά αστέρια που γίνονται όλο και πιο «στοιχειακά» συγκεντρωμένα. Είναι μια αποδεκτή εικασία - και αυτό κάνει την ανακάλυψη των βαρέων μεταλλικών αστεριών στο πρώιμο Σύμπαν μια έκπληξη. Και ακόμη πιο εκπληκτικό…
Εδώ στον Γαλαξία.
«Στα εξωτερικά μέρη του Γαλαξία υπάρχουν παλιά« αστρικά απολιθώματα »από την παιδική μας ηλικία. Αυτά τα παλιά αστέρια βρίσκονται σε ένα φωτοστέφανο πάνω και κάτω από τον επίπεδο δίσκο του γαλαξία. Σε ένα μικρό ποσοστό - περίπου ένα έως δύο τοις εκατό αυτών των πρωτόγονων αστεριών, θα βρείτε ασυνήθιστες ποσότητες από τα βαρύτερα στοιχεία σε σχέση με το σίδηρο και άλλα «κανονικά» βαριά στοιχεία », εξηγεί ο Terese Hansen, ο οποίος είναι αστροφυσικός στην ερευνητική ομάδα Astrophysics and Planetary Επιστήμη στο Niels Bohr Institute στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης.
Όμως, η μελέτη αυτών των παλαιών αστεριών δεν έγινε μια μέρα στην άλλη. Χρησιμοποιώντας τα μεγάλα τηλεσκόπια της ESO με έδρα τη Χιλή, η ομάδα χρειάστηκε αρκετά χρόνια για να καταλήξει στα συμπεράσματά τους. Βασίστηκε στα ευρήματα 17 «μη φυσιολογικών» αστεριών που φάνηκε να έχουν στοιχειώδεις συγκεντρώσεις - και στη συνέχεια άλλα τέσσερα χρόνια μελέτης χρησιμοποιώντας το σκανδιναβικό οπτικό τηλεσκόπιο στη Λα Πάλμα. Η Terese Hansen χρησιμοποίησε τη διατριβή του πλοιάρχου της για να αναλύσει τις παρατηρήσεις.
«Αφού σκύψαμε σε αυτές τις πολύ δύσκολες παρατηρήσεις για μερικά χρόνια, συνειδητοποίησα ξαφνικά ότι τρία από τα αστέρια είχαν σαφείς τροχιακές κινήσεις που μπορούσαμε να ορίσουμε, ενώ τα υπόλοιπα δεν βγήκαν από τη θέση τους και αυτό ήταν μια σημαντική ένδειξη για να εξηγήσω τι είδους του μηχανισμού πρέπει να έχει δημιουργήσει τα στοιχεία στα αστέρια », εξηγεί ο Terese Hansen, ο οποίος υπολόγισε τις ταχύτητες μαζί με ερευνητές από το Niels Bohr Institute και το Michigan State University, ΗΠΑ.
Τι ακριβώς αντιστοιχεί σε αυτούς τους τύπους συγκεντρώσεων; Ο Χάνσεν εξηγεί ότι είναι δύο δημοφιλείς θεωρίες. Το πρώτο τοποθετεί την προέλευση ως ένα στενό δυαδικό σύστημα αστεριών όπου κάποιος πηγαίνει σουπερνόβα, κατακλύζοντας τον σύντροφό του με στρώματα βαρύτερων στοιχείων. Το δεύτερο είναι ένα τεράστιο αστέρι πηγαίνει επίσης σουπερνόβα, αλλά εκτοξεύει τα στοιχεία σε διασκορπισμένα ρεύματα, εμποτίζοντας σύννεφα αερίων που στη συνέχεια σχηματίστηκαν σε αστέρια φωτοστέφανο.
«Οι παρατηρήσεις μου σχετικά με τις κινήσεις των αστεριών έδειξαν ότι η μεγάλη πλειοψηφία των 17 πλούσιων βαριών στοιχείων είναι στην πραγματικότητα ενιαία. Μόνο τρία (20 τοις εκατό) ανήκουν σε συστήματα δυαδικών αστεριών - αυτό είναι απολύτως φυσιολογικό, 20 τοις εκατό όλων των αστεριών ανήκουν σε συστήματα δυαδικών αστεριών. Έτσι, η θεωρία του επιχρυσωμένου γειτονικού αστεριού δεν μπορεί να είναι η γενική εξήγηση. Ο λόγος για τον οποίο μερικά από τα παλιά αστέρια έγιναν ασυνήθιστα πλούσια σε βαριά στοιχεία πρέπει επομένως να είναι ότι η έκρηξη των σουπερνόβα έστειλε πίδακες στο διάστημα. Στην έκρηξη του σουπερνόβα σχηματίζονται βαριά στοιχεία όπως ο χρυσός, η πλατίνα και το ουράνιο και όταν τα αεροσκάφη χτυπήσουν τα γύρω σύννεφα αερίου, θα εμπλουτιστούν με τα στοιχεία και θα σχηματίσουν αστέρια που είναι απίστευτα πλούσια σε βαριά στοιχεία », λέει ο Terese Hansen, ο οποίος αμέσως αφού τα πρωτοποριακά αποτελέσματα της προσφέρθηκε υποτροφία από μια από τις κορυφαίες ευρωπαϊκές ερευνητικές ομάδες αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης.
Είθε όλα τα αστέρια βαρέων μετάλλων να γίνουν χρυσά!
Πρωτότυπη ιστορία Πηγή: Δελτίο ειδήσεων Niels Bohr Institute. Για περαιτέρω ανάγνωση: Η δυαδική συχνότητα των αστεριών φτωχών μετάλλων που έχουν ενισχυθεί με τη διεργασία r-Process-element και οι επιπτώσεις της: Χημική σήμανση στο πρωτόγονο φωτοστέφανο του Γαλαξία.
