Portal v vesolje

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Zvezda, ki ne bi smela obstajati

E-pošta natisni PDF

Skupina evropskih astronomov je z ESO-vim Zelo velikim teleskopom (Very Large Telescope - VLT) izsledila zvezdo v naši galaksiji, za katero so mnogi menili, da ni mogoča. Odkrili so,da je ta zvezda sestavljena skoraj v celoti iz vodika in helija ter ima izjemno majhno količino drugih kemijskih elementov.  Ta nenavadna sestava jo postavlja v "prepovedano območje" splošno sprejete teorije nastanka zvezd, kar pomeni, da sploh ne bi smela nastati. 

Šibka zvezda v ozvezdju Lev, z oznako SDSS J102915+172927 [1], ima po najnovelšiih opazovanjih najnižjo vsebnost elementov višjih od helija (te astronomi imenujejo kar "kovine") izmed vseh do sedaj proučevanih zvezd. Njena masa je nižja od mase Sonca, njena starost pa je verjetno več kot 13 milijard let.

"Splošno sprejeta teorija pravi, da take zvezde, z nizko maso in izjemno nizko vsebnostjo kovin, ne bi smele obstajati, saj se oblak snovi, iz katerega bi nastale, sploh ne bi krčil.," [2] pravi vodilna avtorica raziskave Elisabetta Caffau, ki dela na Centru za astronomijo na Univerzi v Heidelbergu in na Pariškem observatoriju. "Odkriti, prvič doslej, zvezdo v tem 'prepovedanem območju', je bilo presenetljivo in pomeni, da bo morda potrebno popraviti nekatere dele teorije nastanka zvezd."

Astronomi so lastnosti zvezde proučevali z uporabo instrumentov X-shooter in UVES na Zelo velikem teleskopu (VLT) [3]. Izmerili so pogostost različnih kemijskih elementov v zvezdi in odkrili, da je delež kovin v zvezdi SDSS J102915+172927 več kot 20.000-krat nižji kot v Soncu [4][5].

"Zvezda je šibka in je tako brez kovin, da smo v prvih opazovanjih lahko zaznali le podpis enega elementa težjega od helija — to je bil kalcij," pravi Piercarlo Bonifacio s Pariškega observatorija, ki je nadzoroval projekt. "Generalnega direktorja Evropskega južnega observatorija ESO smo morali zaprositi za dodatni opazovalni čas, da smo lahko zvezdino svetlobo proučili še podrobneje in z daljšim časom ekspozicije ter poskušali najti še druge kovine."

Kozmologi so prepričani, da sta najlažja kemijska elementa — vodik in helij — nastala kmalu po velikem poku oz. prapoku, prav tako pa tudi nekaj litija [6]. Večina vseh drugih elementov pa je nastala kasneje v zvezdah. Eksplozije supernov so raznesle zvezdno snov v medzvedni prostor in obogatile tamkajšnji plin s kovinami. Iz tega obogatenega plina nastajajo nove zvezde, ki imajo tako višjo vsebnost kovin kot starejše zvezde. Tako nam delež kovin v neki zvezdi pove njeno starost.

"Zvezda, ki smo jo proučevali, ima izjemno malo kovin, kar pomeni, da je zelo prvinska. Lahko da je ena najstarejših zvezd, kar smo jih kdaj našli," dodaja Lorenzo Monaco z Evropskega južnega observatorija ESO v Čilu, ki je prav tako sodeloval pri raziskavi.

Prav tako je bilo zelo presenetljivo pomanjkanje litija v zvezdi SDSS J102915+172927. Tako stara zvezda bi morala imeti podobno sestavo kot vesolje kmalu po prapoku, a z nekaj več kovinami. Toda raziskovalci so odkrili, da je delež litija v zvezdi vsaj petdesetkrat nižji, kot bi pričakovali za snov, ki je nastala v prapoku. "Kako je bil litij, ki je nastal nemudoma po prapoku, nato uničen v tej zvezdi, je popolna skrivnost," je dodal Bonifacio.

Raziskovalci poudarjajo, da ta čudaška zvezda verjetno ni edina. "Našli smo še nekaj zvezd, ki imajo morda podobno ali celo nižjo vsebnost kovin kot SDSS J102915+172927. Načrtujemo opazovanja z VLT-jem, da to preverimo," zaključuje Elisabetta Caffau.

---------------------------------------------

[1] Oznaka pomeni, da je zvezda navedena v katalogu Sloanov digitalni pregled neba (Sloan Digital Sky Survey - SDSS). Številke se nanašajo na položaj objekta na nebu.

[2] Splošno sprejeta teorija nastanka zvezd pravi, da so zvezde s tako nizko maso, kot jo ima SDSS J102915+172927 (okrog 0,8 Sončeve mase ali manj), lahko nastale šele po tem, ko so eksplozije supernov obogatile medzvezdno snov s kovinami nad neko kritično vrednost. Razlog za to je, da težji elementi delujejo kot "hladillci", saj pomagajo, da oblak plina s sevanjem oddaja toploto, in se tako lahko krči še naprej, v njem pa nastanejo zvezde. Brez teh kovin bi bil tlak zaradi segrevanja previsok, da bi ga lahko gravitacijska sila premagala in krčila oblak. Oblak brez kovin se torej ne bi skrčil dovolj, da bi iz njega nastale zvezde. Po enem modelu sta zlasti ogljik in kisik glavna hladilca.  V zvezdi SDSS J102915+172927 je vsebnost ogljika nižja od minimalne vrednosti, ki je potrebna za učinkovito hlajenje.

[3] X-shooter in UVES sta spektrografa na VLT-ju — spektrografi so instrumenti, ki svetlobo zvezdnih teles razdelijo v njene posamezne barve in s tem omogočajo podrobnejše proučevanje kemijske sestave teles. X-shooter lahko v enem samem posnetku zajame zelo širok razpon valovnih dolžin v spektru nekega telesa (od ultravijoličnih do bližnje-infrardečih). UVES je kratica za "Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph" (spektrograf, ki zajema ultravijolično in vidno svetlobo), ki ima visoko resolucijo.

[4] Zvezda HE 1327-2326, ki so jo odkrili leta 2005, ima najnižjo znano vsebnost železa, a je bogata z ogljikom. Sedaj analizirana zvezda ima najnižjo znano vsebnost kovin, če upoševamo skupno vsebnost vseh elementov višjih od helija.

[5] Teleskopi Evropskega južnega observatorija ESO so prispevali k mnogim odkritjem zvezd z nizko vsebnost kovin. Nekateri od prvih rezultatov so bili objavljeni v eso0228 in eso0723. Novo odkritje kaže, da so opazovanja z ESO-vimi teleskopi pripeljala astronome še en korak bližje k odkritju prve generacije zvezd.

[6] Prvinska nukleosinteza se nanaša na nastanek kemijskih elementov z več kot enim protonom kmalu po prapoku. To nastajanje je potekalo zelo kratek čas, tako da so lahko nastali le vodik, helij in litij, ne pa tudi težji elementi. Teorija prapoka napovedjuje, opazovanja pa potrjujejo, da je 75% mase prvinske snovi sestavljal vodik, 25% helij, litij pa je bil prisoten le v sledovih.

Otroška verzija novice Space Scoop

Vir: ESO Press Release 1132 

 

Podporniki:

     


Dan in noč
Dan in noč
Zvezdna karta
Zvezdna karta
Observatorij Črni Vrh
Luna
Trenutna faza (vir USNO):
Luna
Več o fazah in položaju
Sonce - Mauna Loa
Sonce - Mauna Loa
Sonce - SOHO
Sonce - SOHO Lasco C2 EIT 284 Lasco C3 MDI
Sončne pege
Sončne pege
Severni in južni sij
aurora

Efemeride
23.06.2018 06:30 CEST
23.06.2018 04:30 UT
Sonce vzide 05:11 
zaide 20:57 
Luna vzide 16:15 
zaide 02:35 
Planeti (vir: Spika)
Angleški portal v vesolje
Amaterska slika dneva
Amaterska slika dneva
NASA - Slika dneva
ESO - Slika tedna
Hubble - Slika tedna
Kje je ISS?
Kje je ISS?
Osončje
Osončje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost