Астрономия

Астрономы показали, откуда в Млечном Пути появился углерод

Рассеянное звездное скопление NGC 7789 в созвездии Кассиопея

Guillaume Seigneuret/NASA

Астрофизики проанализировали белые карлики в рассеянных звездных скоплениях Млечного Пути и впервые описали механизм, по которому углерод из недр древних звезд мог распространиться по всей нашей Галактике. Статья об открытии опубликована в журнале Nature Astronomy.

Углерод — элемент, лежащий в основе жизни на Земле. Его довольно много не только на нашей планете, но и в целом в Млечном Пути. Откуда в нашей Галактике появилось такое количество этого элемента и как он распространился, до сих пор остается не совсем понятным для астрофизиков. Одни ученые предполагают, что углерод появился из маломассивных звезд, внешняя оболочка которых была унесена звездными ветрами, а другие винят во всем массивные звезды, которые в результате взрыва сверхновой сбросили свою внешнюю оболочку.

Авторы нового исследования провели анализ данных обсерватории Кека на Гавайях, собранные между августом и сентябрем 2018 года. Ученые проанализировали белые карлики, которые принадлежат к рассеянным звездным скоплениям Млечного Пути. Рассеянные звездные скопления — это группы до нескольких тысяч звезд, удерживаемые вместе силами гравитационного притяжения. Результаты наблюдений позволили астрономам измерить массы белых карликов и, используя теорию эволюции звезд, рассчитать их массы при рождении.

Отношение массы звезды при рождении к конечной массе может дать астрофизикам множество информации относительно жизненного цикла звезды. Предыдущие исследования показывали, что чем массивнее звезда при рождении, тем большей массы белый карлик останется после ее смерти. Но когда исследователи выяснили отношение масс для белых карликов рассеянных скоплений, то обнаружили, что они при рождении обладали большей массой, чем предполагалось ранее.

Это открытие нарушает линейную зависимость, которая ранее наблюдалась для большинства звезд. Авторы показали, что масса белых карликов звезд Млечного Пути, появившихся 1,7–1,8 миллиарда лет назад, не составляет 0,60–0,65 солнечных, как предполагали изначальные расчеты. Их масса составила 0,7–0,75 солнечных.

По словам ученых, это нарушение зависимости объясняет, как углерод из маломассивных звезд попал в Млечный Путь. В последние фазы своей жизни звезды с массой более двух солнечных производили атомы углерода в своих недрах, переносили их на поверхность и, наконец, распространяли их в окружающую межзвездную благодаря мягким звездным ветрам.

Созданные астрофизиками компьютерные модели показывают, что богатые углеродом внешние слои уходили достаточно медленно, чтобы позволить центральным ядрам звезд — будущим белым карликам — значительно увеличить свою массу. Исследователи подсчитали, что для распространения углерода по галактике звезда должна превышать по массе Солнце не менее чем в 1,5 раза.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.