Karbon og oksygen har blitt oppdaget i støvet rundt stjerner i sentrum av Melkeveis galaksen, noe som tyder på at stjernene har gjennomgått nylig forstyrrelser av noe slag - og antydet hvordan stjerner kan sende tunge elementer - som oksygen, karbon og jern - ut over hele universet og baner vei for livet.
Forskere har lenge forventet å finne karbonrike stjerner i galaksen vår fordi vi vet at det må skapes betydelige mengder karbon i mange slike stjerner. Men karbon hadde ikke tidligere vist seg i skyene av gass rundt disse stjernene, sier Matthew Bobrowsky, en astrofysiker ved University of Maryland og en medforfatter for en ny studie som rapporterte om funnet.
"Basert på funnene våre, skyldes dette at mellomstore stjerner som er rike på karbon noen ganger holder det karbonet skjult til veldig nær slutten av stjerners liv, og slipper det bare med de endelige" utpustene ", forklarte Bobrowsky.
De nye resultatene vises i februarutgaven av tidsskriftet Astronomi og astrofysikk.
Bobrowsky og teamet hans, ledet av J. V. Perea-Calderón ved European Space Astronomy Center i Madrid, Spania, brukte Spitzer-romteleskopet for å se hver stjerne og dens omgivende skyer av støv og partikler, kalt en planetarisk tåke. Forskerne målte lyset som sendes ut av stjernene og det omkringliggende støvet og klarte å identifisere karbonforbindelser basert på bølgelengdene til lyset som sendes ut av stjernene. Når vi ser i et område i sentrum av Melkeveien kalt "Galactic Bulge", observerte teamet 26 stjerner og deres planetariske tåler og fant 21 med karbon "signaturer."
Men forskerne fant ikke bare karbon rundt disse stjernene; de fant også oksygen i disse 21 støvskyene, og avslørte en overraskende blanding av ingredienser for romstøv. De rapporterer i papiret at dette sannsynligvis skyldes en termisk puls der en bølge av høytrykksgass blander lag av elementer som karbon og oksygen og spyr dem ut i den omkringliggende skyen.
Funnet av karbon og oksygen i støvskyene som omgir stjerner, antyder en nylig endring av kjemi i denne stjernen, ifølge forfatterne.
"Stjerner i sentrum av Melkeveien er gamle og" metallrike "med en stor overflod av tunge elementer," sa Bobrowsky. "De er forskjellige i kjemisk sammensetning enn de som finnes på platen, lenger ut fra sentrum."
Å studere stjernenes kjemi hjelper forskere å lære hvordan saken som utgjør vår jord og andre planeter i vår galakse forlot sine stjerners fødeplasser for lenge siden.
Når en stjerne brenner varmere og varmere, konverteres hydrogengassen som opprinnelig utgjorde nesten hele sin masse, gjennom kjernefusjon, først til helium og deretter til gradvis tyngre elementer. Den varmeste regionen i kjernen smelter sammen de tyngste elementene. Og disse kan nå overflaten til stjernen bare når dens levetid nesten er over.
"Big Bang produserte bare hydrogen og helium," sa Bobrowsky. "Tyngre elementer som karbon og oksygen kommer bare fra å bli" kokt opp "i stjerner. Atomreaksjoner i stjerner skapte de tyngre elementene som finnes i ‘livet slik vi kjenner det’. ”
I løpet av de siste 50 000 årene av deres 10 milliarder år lange liv, utvider solstore stjerner karbonatomer sammen med hydrogen og helium for å danne en omkringliggende sky av gass som snart sprer seg i verdensrommet, kanskje for til slutt å bli ting av nye stjerner, solsystemer , eller kanskje til og med liv på en jordlignende planet. Mye større stjerner fordriver sin tyngre materie i massive eksplosjoner kalt supernovaer.
"Alle de tunge elementene [som astronomer kaller" metaller ", og inkluderer alle elementer som er tyngre enn hydrogen og helium] på jorden, ble skapt av kjernefysiske reaksjoner i tidligere generasjoner av stjerner," sa Bobrowsky. "De tidligere stjernene utviste elementene ut i verdensrommet, og da dannet solsystemet vårt ut av den gassen som inneholder alle de tunge elementene som vi nå finner på jorden og i livet på jorden."
LEDBILDESKAPING: Cat's Eye Nebula. Forskere har funnet karbon og oksygen i støvete planetnåler som omgir stjerner i sentrum av Melkeveien. Kreditt: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)
Kilde: Astronomy & Astrophysics og Spitzer, via AAS
