Углерод и кислород были обнаружены в пыли вокруг звезд в центре галактики Млечный путь, что говорит о недавних разрушениях звезд и указывает на то, как звезды могут отправлять тяжелые элементы - такие как кислород, углерод и железо - из через вселенную, прокладывая путь к жизни.
Ученые давно ожидали найти богатые углеродом звезды в нашей галактике, потому что мы знаем, что во многих таких звездах должно быть создано значительное количество углерода. Но углерод ранее не обнаруживался в облаках газа вокруг этих звезд, сказал Мэтью Бобровски, астрофизик из Университета Мэриленда и соавтор нового исследования, сообщающего об открытии.
«Исходя из наших выводов, это потому, что звезды среднего размера, богатые углеродом, иногда держат этот углерод скрытым до самого конца своей звездной жизни, выпуская его только после своих последних« выдохов », - пояснил Бобровский.
Новые результаты появятся в февральском номере журнала Астрономия и Астрофизика.
Бобровский и его команда во главе с Дж. В. Переа-Кальдероном в Европейском центре космической астрономии в Мадриде, Испания, использовали космический телескоп Spitzer для просмотра каждой звезды и окружающих ее облаков пыли и частиц, называемых планетарными туманностями. Исследователи измерили свет, излучаемый звездами и окружающей пылью, и смогли идентифицировать углеродные соединения на основе длин волн света, излучаемого звездами. Посмотрев на область в центре Млечного Пути, называемую «Галактическая выпуклость», команда обнаружила 26 звезд и их планетарные туманности и обнаружила 21 с углеродными «сигнатурами».
Но ученые не просто нашли углерод вокруг этих звезд; они также обнаружили кислород в этих 21 пылевых облаках, открывая удивительную смесь ингредиентов для космической пыли. Они сообщают в своей статье, что это, вероятно, связано с тепловым импульсом, когда волна газа высокого давления смешивает слои элементов, таких как углерод и кислород, и выбрасывает их в окружающее облако.
По словам авторов, обнаружение углерода и кислорода в пылевых облаках, окружающих звезды, свидетельствует о недавнем изменении химического состава этой популяции звезд.
«Звезды в центре Млечного пути старые и« богатые металлом »с большим количеством тяжелых элементов», - сказал Бобровский. «Они отличаются по химическому составу от тех, которые находятся на диске, дальше от центра».
Изучение химии звезд помогает ученым понять, как вещество, которое составляет нашу Землю и другие планеты в нашей галактике, давно покинуло свои звездные места рождения.
Когда звезда горит все горячее, газообразный водород, который первоначально составлял почти всю ее массу, превращается посредством ядерного синтеза сначала в гелий, а затем в постепенно более тяжелые элементы. Самая горячая область в ядре объединяет самые тяжелые элементы. И они могут достичь поверхности звезды только тогда, когда ее жизнь почти закончена.
«Большой взрыв произвел только водород и гелий», - сказал Бобровский. «Более тяжелые элементы, такие как углерод и кислород, происходят только от того, что они« сгорели »в звездах. Ядерные реакции в звездах создали более тяжелые элементы, найденные в «жизни, какой мы ее знаем».
За последние 50 000 лет своей 10-миллиардной жизни звезды размером с Солнце изгоняют атомы углерода вместе с водородом и гелием, образуя окружающее газовое облако, которое вскоре рассеивается в космосе, возможно, чтобы в конечном итоге стать материалом для новых звезд, солнечных систем. или, может быть, даже жизнь на какой-то земной планете. Гораздо более крупные звезды изгоняют свое более тяжелое вещество в результате массивных взрывов, называемых сверхновыми.
«Все тяжелые элементы (которые астрономы называют« металлами »и включают в себя все элементы, тяжелее водорода и гелия) на Земле были созданы в результате реакций ядерного синтеза в предыдущих поколениях звезд», - сказал Бобровский. «Эти более ранние звезды выбросили эти элементы в космос, а затем наша солнечная система образовалась из этого газа, содержащего все тяжелые элементы, которые мы сейчас находим на Земле и в жизни на Земле».
ЛИДЕР ФОТОГРАФИИ: Туманность Кошачий Глаз. Исследователи обнаружили углерод и кислород в пылевых планетарных туманностях, окружающих звезды в центре Млечного Пути. Предоставлено: NASA / JPL-Caltech / J. Хора (Гарвард-Смитсоновский CfA)
Источник: Астрономия, Астрофизика и Спитцер, через AAS
