Mīkla par "jaunajiem Metušulahiem

Daži sarkanie milži vienlaikus šķiet jauni un veci - kāds ir tā iemesls?

Šķiet, ka daži sarkanie milži vienlaikus ir jauni un veci. Divi astronomi tagad ir nonākuši šī paradoksa pamatā. © Pr3t3nd3r / iStock
lasīt skaļi

Zvaigžņu paradokss: astronomi ir atklājuši sarkanu milzu zvaigžņu grupu, kas šķiet gan jauna, gan veca. Viņu ķīmija liek viņiem nokļūt līdz Metušulahiem, taču viņu masa liek domāt par diezgan īsu dzīves ilgumu. Viens no iespējamiem šī paradoksa skaidrojumiem tagad ir jaunu spektrālo datu sniegšana. Tāpēc, ka viņi norāda, ka šie sarkanie milži varēja būt cēlušies no divām sapludinātām zvaigznēm - un tas maldina viņu jaunību.

Kad saulei līdzīga zvaigzne sasniedz savas dzīves cikla beigas, tā pakāpeniski izplešas, lai kļūtu par sarkanu milzi - un mūsu saule piedzīvos šo pārvērtību apmēram desmit miljardu gadu laikā. Šādas vecās zvaigznes gandrīz pilnībā ir patērējušas savu kodoldegvielu, tāpēc ūdeņraža vietā gandrīz tikai un vienīgi kodolsintēzes rezultātā ir pieejami smagāki elementi, piemēram, ogleklis, skābeklis un slāpeklis.

Veci un jauni vienlaikus

Tas, cik ilgi zvaigzne dodas uz Sarkanā giganta skatuvi, tomēr ir ļoti atšķirīgs: Parasti masīvas zvaigznes ātri izdeg un veido salīdzinoši “jaunus” sarkanus milžus. Turpretī tādas zvaigznītes kā mūsu saule var mirdzēt vairāk nekā desmit miljardus gadu, pirms tās uzbriest. Šādus metamūzus var atpazīt pēc fakta, ka tie satur salīdzinoši maz dzelzs - jo šie elementi to izcelsmes laikā joprojām bija reti.

Vēl ievērojamāka ir sarkano milžu grupa, kuru astronomi atklāja pirms dažiem gadiem. "Zvaigznes vienlaikus šķita vecas un jaunas, " skaidro Saskia Hekkere no Maksa Planka Saules sistēmas pētījumu institūta (MPS). Zemais dzelzs saturs salīdzinājumā ar citiem metāliem norāda uz augstu vecumu vairāk nekā desmit miljardus gadu. No otras puses, to masas aprēķini parādīja, ka šīs zvaigznes nevar būt vecākas par maksimums sešiem miljardiem gadu.

Pēdu meklēšana spektrā

Bet kā izskaidrot šo pretrunu? Lai to uzzinātu, Hekkere un viņas kolēģe Dženifera Džonsone no Ohaio štata universitātes ir tuvāk apskatījusi šos "jaunos vecos" sarkanos milžus. Šajā nolūkā viņi novērtēja spektrālos datus, kas iegūti Apache Point observatorijā Ņūmeksikā. Galvenā uzmanība tika pievērsta oglekļa, slāpekļa un skābekļa materiāla daudzumam, ko konvekcijas straumes no zvaigžņu iekšpuses pārnesa uz virsmu. displejs

Izšķirošais faktors ir tas, ka šo elementu attiecība var atklāt, cik karsta un tādējādi masīva ir attiecīgā zvaigzne. Tas ļāva astronomiem pārbaudīt iepriekšējās masas aplēses ar neatkarīgu metodi. Tajā pašā laikā viņi arī no elementārām attiecībām varēja iegūt informāciju par šo sarkano milžu vecumu.

Vieglatlētikas paraksts

Pārsteidzošais rezultāts: dažiem sarkaniem milžiem pētnieki atrada vērtības, kas faktiski ir raksturīgas zema masas zvaigznēm. "Šīs zvaigznes ir masīvas, bet tām ir relatīvi zema slāpekļa un oglekļa attiecība, " ziņo Hekkers un Džonsons. No tīri ārējā viedokļa šie sarkanie milži ir smagsvari, pat ja tiem ir vieglo svaru ķīmiskais paraksts.

Bet kā tas izskaidrojams? "Pirms viņi kļuva par sarkanajiem milžiem, šīm zvaigznēm bija jābūt salīdzinoši viegli, " saka Džonsons. "Tāpēc viņu lielais svars nav oriģināla īpašība un nav piemērots vecuma noteikšanai, " piebilda Hekkers. "Viņi tiešām ir veci."

Cēlies no zvaigžņu sadursmes?

Sarkano milžu pēkšņā masas palielināšanās iemesls varētu būt zvaigžņu sadursme pagātnē, spekulatori izklāsta. Pēc šīs sadursmes divas vecas, bet mazas zvaigznes apvienojās un kļuva par masīvu vienību. "Viņu lielais svars šodien ir izskaidrojams ar to, ka viņi ir apvienojušies kā sarkanie milži ar citām zvaigznēm, " skaidro Džonsons. Ja tas tiek apstiprināts, tas varētu arī sniegt jaunu ieskatu par to, cik bieži zvaigznes saplūst kosmosā.

Tomēr šis skaidrojums neattiecas uz visām izpētītajām zvaigznēm, kā skaidro astronomi. Jo dažos gadījumos liela masa sakrīt ar oglekļa, slāpekļa un skābekļa attiecību uz to virsmas. "Šīs zvaigznes varēja būt apvienojušās ar citām agrākā attīstības fāzē, pirms kodolmateriāls tika virpināts virspusē, " spekulē Hekkers. Galīgais skaidrojums joprojām nav gaidīts. (Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumi, 2019. gads; doi: 10.1093 / mnras / stz1554)

Avots: Maks Planka Saules sistēmas pētījumu institūts (MPS)

- Nadja Podbregar