Przejdź do głównej zawartości

Gwiezdne zwłoki dostarczają wskazówek dotyczących brakującego gwiezdnego pyłu

Zgodnie z nowymi obserwacjami tajemniczego obiektu znajdującego się w odległości 15 000 lat świetlnych od Ziemi, pochodzenie pyłu gwiezdnego, który składa się na większość materii w naszym Układzie Słonecznym, włączając nas, jest bardziej skomplikowane, niż wcześniej sądzono.


Wszystko wokół ciebie – twoje biurko, twój laptop, twoja filiżanka kawy – w gruncie rzeczy nawet ty – zbudowane jest z gwiezdnego pyłu, materii wykutej w ognistych piecach gwiazd, które umarły przed narodzeniem naszego Słońca. Badając przestrzeń otaczającą tajemnicze gwiezdne zwłoki naukowcy z Uniwersytetu Arizony dokonali odkrycia, które może pomóc w rozwiązaniu odwiecznej tajemnicy: skąd bierze się gwiezdny pył?

Kiedy gwiazdy umierają, rozsiewają w kosmos wokół siebie pierwiastki, które łączą się w nowe gwiazdy, planety, asteroidy i komety. Większość wszystkiego, co składa się na Ziemię, nawet samo życie, zbudowane jest z pierwiastków wytworzonych przez poprzednie gwiazdy, w tym z krzemu, węgla, azotu i tlenu. Ale to nie jest cała historia. Meteoryty zwykle zawierają ślady gwiezdnego pyłu, który do tej pory uważany był, jako powstający tylko w wyjątkowo gwałtownych, wybuchowych zdarzeniach śmierci gwiazd znanych jako nowe lub supernowe – zbyt rzadkie, by wyjaśnić obfitość zachowaną w meteorytach.

Naukowcy z UA wykorzystali radioteleskopy w Arizonie i Hiszpanii, aby obserwować obłoki gazu w młodej mgławicy planetarnej K4-47, enigmatycznym obiekcie znajdującym się 15 000 lat świetlnych od Ziemi. Sklasyfikowana jako mgławica, K4-47 jest gwiezdną pozostałością, o której astronomowie sądzą, że powstała, gdy gwiazda zrzuciła część swojej materii do powłoki wypływającego gazu, zanim zakończyła swoje życie jako biały karzeł.

Ku swojemu zaskoczeniu, naukowcy odkryli, że niektóre z pierwiastków składających się na mgławicę – węgiel, azot i tlen – są bardzo bogate w pewne odmiany, które pasują do obfitości obserwowanej w niektórych cząstkach meteorytu, ale poza tym są rzadkością w Układzie Słonecznym: nazwane ciężkimi izotopami węgla, azotu i tlenu lub odpowiednio 13C, 15N, 17O. Izotopy te różnią się od swoich bardziej powszechnych form poprzez umieszczenie w ich jądrze dodatkowego neutronu.

Łączenie się dodatkowego neutronu z jądrem atomowym wymaga ekstremalnych temperatur przekraczających 100 mln stopni Celsjusza, co prowadzi naukowców do wniosku, że izotopy te mogą powstawać jedynie w gwałtownych wybuchach energii w starzejących się układach podwójnych gwiazd – i supernowych, w których gwiazda wybucha w kataklizmicznej eksplozji.

Zamiast zdarzeń eksplozji kataklizmicznych, z których wykuwają się ciężkie izotopy, zespół sugeruje, że mogą być wyprodukowane, gdy gwiazda średniej wielkości, taka jak nasze Słońce, stanie się niestabilna pod koniec swojego życia i zostanie poddana tak zwanemu błyskowi helowemu, w którym super gorący hel z rdzenia gwiazdy przebije się przez otaczającą go powłokę wodorową. 

Odkrycie stało się możliwe dzięki współpracy między dyscyplinami, które zwykle pozostają względnie odrębne: astronomii i kosmochemii. Zespół wykorzystał radioteleskopy Arizona Radio Observatory oraz Institut de Radioastronomie Millimetrique (IRAM) do obserwacji widm rotacyjnych emitowanych przez cząsteczki w mgławicy K4-47, które ujawniają wskazówki na temat rozkładu ich masy oraz ich tożsamości.

Naukowcy oczekują z niecierpliwością odkryć, które stoją przed misją OSIRIS-REx wysłaną do asteroidy, prowadzonej przez Uniwersytet Arizona. Zaledwie dwa tygodnie temu statek kosmiczny dotarł do swojej docelowej asteroidy, Bennu, z której będzie zbierać próbki nieskazitelnej materii w 2020 roku. Jednym z głównych celów misji jest zrozumienie ewolucji Bennu i początków Układu Słonecznego.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…