Badania ujawniają miejsce narodzin gwiazd bogatych w złoto
Zespół naukowców ujawnił miejsce narodzin tak zwanych gwiazd „bogatych w złoto”. Ich badania zostały opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Symulowana galaktyka podobna do Drogi Mlecznej obecnie zaczerpnięta z symulacji wykonanej w badaniu.
Źródło: Symulacja: Takayuki Saitoh (Kobe University/Tokyo Tech ELSI), Wizualizacja: Takaaki Takeda (VASA Entertainment Co. Ltd.).
Setki bogatych w złoto gwiazd – gwiazd z dużą ilością ciężkich pierwiastków poza żelazem, w tym „pierwiastków jubilerskich”, złota i platyny, zostały odkryte przez najnowocześniejsze teleskopy na całym świecie. Zagadką było, kiedy, gdzie i jak te gwiazdy powstały w historii Drogi Mlecznej, galaktyki, w której żyjemy. Zespół odkrył, że większość bogatych w złoto gwiazd uformowała się w małych galaktykach macierzystych Drogi Mlecznej ponad 10 miliardów lat temu, rzucając światło na przeszłość gwiazd.
Aby dojść do tego wniosku, zespół prześledził formowanie się Drogi Mlecznej od Wielkiego Wybuchu do chwili obecnej za pomocą symulacji numerycznej. Symulacja ta ma najwyższą rozdzielczość czasową, jaką do tej pory osiągnięto – może precyzyjnie określić cykl materiałów tworzonych przez gwiazdy w Drodze Mlecznej. Symulacja była tworzona przez kilka miesięcy przy użyciu superkomputera ATERUI II w Centrum Astrofizyki Obliczeniowej w Narodowym Obserwatorium Astronomicznym Japonii.
Symulacja pozwoliła po raz pierwszy przeanalizować powstawanie bogatych w złoto gwiazd w Drodze Mlecznej. Wykorzystana w niej standardowa kosmologia przewiduje, że Droga Mleczna rośnie w wyniku akrecji i łączenia się małych galaktyk macierzystych. Dane symulacyjne ujawniły, że niektóre z tych galaktyk – które istniały 10 miliardów lat temu – zawierały duże ilości najcięższych pierwiastków. Każde zdarzenie fuzji gwiazd neutronowych – potwierdzone miejsce nukleosyntezy ciężkich pierwiastków – zwiększało obfitość najcięższych pierwiastków w tych małych galaktykach. Bogate w złoto gwiazdy uformowały się w tych galaktykach, a ich przewidywane obfitości można porównać z obserwacjami dzisiejszych gwiazd.
Yutaka Hirai z Uniwersytetu Tohoku mówi: Bogate w złoto gwiazdy mówią nam dziś o historii Drogi Mlecznej – stwierdziliśmy, że większość bogatych w złoto gwiazd powstało w galaktykach karłowatych ponad 10 miliardów lat temu. Te starożytne galaktyki są budulcem Drogi Mlecznej. Nasze odkrycia oznaczają, że wiele z tych bogatych w złoto gwiazd, które widzimy dzisiaj, to zapisy kopalne formowania się Drogi Mlecznej ponad 10 miliardów lat temu. I dodaje: Porównanie z symulacjami i obserwacjami w Drodze Mlecznej otwiera nową drogę do wydobywania kopalnych zapisów gwiazd.
Wyniki badań zostały opublikowane 14 listopada 2022 roku w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
