Вселенная может обманывать нас своими оптическими иллюзиями.
Весной прошлого года исследователи обнаружили большое количество трех элементов в группе красных гигантов (умирающих звезд на последней стадии их эволюции) на расстоянии менее 3 световых лет от черной дыры в центре нашей галактики, Млечного Пути. Высокий уровень этих элементов - скандия, ванадия и иттрия - озадачил астрономов, которые пытались объяснить это явление с помощью различных теорий. Одна теория предполагала, что аномально высокие уровни элементов были результатом спуска старых звезд в черную дыру, в то время как другая утверждала, что элементы были мусором от столкновения нейтронных звезд, согласно утверждению.
Последнее из таких объяснений было недавно предложено международной группой астрономов и физиков-атомщиков. Они утверждают, что эти элементы на самом деле не существовали при наблюдаемых высоких концентрациях. Скорее, элементы все время были иллюзией, сообщают исследователи в новом исследовании, опубликованном вчера (10 октября) в Astrophysical Journal.
Ученые первоначально обнаружили эти элементы, записав «спектральные линии» с помощью спектрометра. С этим методом ученые смотрят на количество света, который объект поглощает или испускает. Поскольку разные элементы излучают или поглощают свет немного по-другому (так называемые их спектральные линии), ученые могут использовать эту информацию, чтобы выяснить, из чего сделан объект. Скандий будет взаимодействовать со светом иначе, чем, например, ванадий.
Ученые, которые провели новое исследование, обнаружили похожие линии скандия в красных гигантах в нашем солнечном соседстве. Однако авторы обнаружили, что если красный гигант был ниже определенной температуры, эти спектральные линии увеличивались в силе. Но это не значит, что в звезде было больше скандия, ванадия или иттрия, сказали они.
Что касается того, почему температура будет влиять на измерения, исследователи предположили, что электроны, составляющие атомы этих элементов, ведут себя иначе при более низких температурах, чем при более высоких, согласно утверждению. Таким образом, согласно заявлению, более низкие температуры красных гигантов, которые намного, намного ниже, чем у нашего Солнца, могли бы создать эту иллюзию спектральных линий.
Исследователи предполагают, что высокое содержание этих элементов не является уникальным явлением в этих красных гигантских звездах около черной дыры, но это иллюзия в измерениях. Формирование этих сильных линий в настоящее время «ускользает от точного теоретического моделирования», написали они в исследовании.
Они пришли к выводу, что эти спектральные линии не должны использоваться в качестве измерения этих элементов, «пока мы не поймем, как эти линии сформированы», они написали в исследовании. Исследователи делают именно это, продолжая измерять спектральные линии от различных звезд в Млечном Пути, чтобы лучше понять, из чего они сделаны.
