eso1323ru — Научный релиз

Выберите язык:

Старичкам звездного мира важна диета с низким содержанием натрия

Новые наблюдения на VLT привели к большим затруднениям в теориях звездной эволюции

29 мая 2013 г.

Как считают астрономы, звезды типа Солнца к концу своей жизни сбрасывают большую часть своих атмосфер в окружающее пространство. Однако новые наблюдения гигантского звездного скопления, выполненные с Очень Большим Телескопом ESO (VLT), против всех ожиданий показали, что большинство исследованных звезд попросту не добрались до этой стадии своей жизни. Международная группа исследователей обнаружила, что по количеству натрия в этих звездах можно уверенно предсказать, как они окончат свой жизненный путь.

Много лет считалось, что ответ на вопрос о том, как эволюционируют звезды и как они умирают, достаточно ясен. Детально разработанные компьютерные модели предсказывали, что звезды с массами, подобными массе Солнца, к концу своей жизни проходят через стадию, называемую «асимптотической ветвью гигантов» или AGB [1], в течение которой в их недрах происходит последняя вспышка ядерного горения и большая часть их массы выбрасывается наружу в форме газа и пыли. Этот исторгнутый из звезд материал [2] впоследствии идет на формирование следующего поколения звезд. Описанный цикл потери массы звездами и ее последующего участия в образовании новых звезд является очень важным в объяснении эволюции химического состава Вселенной. В результате этого процесса образуется также вещество, необходимое для формирования планет, и даже химические ингредиенты, обеспечивающие зарождение органической жизни.

Но когда австралийский специалист по теории звездной эволюции Саймон Кэмпбелл (Simon Campbell) из университетского астрофизического центра в Мельбурне (Monash University Centre for Astrophysics, Melbourne)  стал «прочесывать» старые публикации, он обнаружил невероятные предположения о том, что некоторые звезды могут каким-то образом отклоняться от правил и вообще не проходить фазу AGB. Вот как он рассказывает об этом:

“Для ученого, который занимается построением моделей звезд, такое предположение граничило с безумием! Согласно нашим моделям, ВСЕ звезды проходят фазу AGB! Я еще раз перепроверил эти старые работы, но в конце концов все же убедился, что этот вопрос не был изучен до конца. И я решил исследовать его самостоятельно, невзирая на свой скромный опыт наблюдателя”.

Кэмпбелл и его группа использовали Очень Большой Телескоп ESO (VLT), чтобы тщательно проанализировать излучение звезд в шаровом скоплении NGC 6752 в южном созвездии Павлина (Pavo). Этот огромный шар состоит из древних звезд самого первого и следующего за ним поколения [3]. Звезды, принадлежащие к этим двум генерациям, можно отличить по количеству содержащегося в них натрия. Такие наблюдения требуют материала высочайшего качества, которое как раз и может быть обеспечено телескопом VLT.

FLAMES, мультиобъектный спектрограф высокого разрешения на телескопе VLT, был единственным инструментом, который мог нам позволить получить действительно высококачественные данные для 130 звезд сразу. С ним мы могли наблюдать значительную часть шарового скопления одновременно”, -- говорит Кэмпбелл.

Результаты наблюдений принесли сюрприз. Все исследованные звезды на стадии AGB принадлежали к первому поколению звезд с низким содержанием натрия, а из звезд второго поколения, у которых содержание натрия выше, ни одна не проходила стадию AGB. Как выяснилось, целых 70% этих звезд не проходили стадию последнего всплеска ядерного горения и фазу потери массы [4] [5].

“Похоже, чтобы в старости достичь фазы AGB, звездам нужна «диета» с низким содержанием натрия. Это наблюдение важно по нескольким причинам. Исследованные звезды относятся к самым ярким в шаровых скоплениях — и значит, теперь количество таких звезд оказывается на 70% меньше, чем предсказывает теория. Кроме того, получается, что наши компьютерные модели звезд неполны и должны быть скорректированы!” – заключает Кэмпбелл.

Исследователи считают, что похожие результаты будут получены и для других звездных скоплений. Планируются дальнейшие наблюдения.

Примечания

[1] AGB-звезды получили свое странное обозначение из-за их положения на диаграмме Герцшпрунга – Рассела, на которую нанесены яркости звезд в функции их цвета.

[2] В течение короткого времени выброшенное из звезды вещество подсвечивается сильным ультрафиолетовым излучением звезды и образует планетарную туманность (см., например, eso1317).

[3] Хотя все звезды в шаровом скоплении сформировались примерно в одно и то же время, сейчас хорошо известно, что эти звездные системы не так просты, как когда-то считалось. Обычно в них содержится два или больше звездных населения с различным содержанием легких химических элементов, таких, как углерод, азот, и — что принципиально важно для данного исследования — натрий.

[4] Считается, что звезды, которые минуют стадию AGB, прямо переходят в фазу гелиевого белого карлика и затем постепенно, в течение многих миллиардов лет, остывают.

[5] Астрономы не думают, что сам натрий является причиной различного поведения разных типов звезд, но его эта причина должна быть тесно связана с его обилием, и эта связь пока остается загадкой.

Узнать больше

Работа представлена в статье “Sodium content as a predictor of the advanced evolution of globular cluster stars”, Simon Campbell et al., которая появится в онлайн-доступе в журнале Nature 29 мая 2013 г.

Состав группы: Simon W. Campbell (Monash University, Melbourne, Australia), Valentina D’Orazi (Macquarie University, Sydney, Australia; Monash University), David Yong (Australian National University, Canberra, Australia [ANU]), Thomas N. Constantino (Monash University), John C. Lattanzio (Monash University), Richard J. Stancliffe (ANU; Universität Bonn, Germany), George C. Angelou (Monash University), Elizabeth C. Wylie-de Boer (ANU), Frank Grundahl (Aarhus University, Denmark).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Объединенное Королевство, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – крупнейшем из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

Simon Campbell
Monash University
Melbourne, Australia
Телефон: +61 3 9905 4454
Email: simon.campbell@monash.edu

John Lattanzio
Monash University
Melbourne, Australia
Телефон: +61 3 9905 4428
Email: john.lattanzio@monash.edu

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1323.
Bookmark and Share

О релизе

Релиз №:eso1323ru
Название:NGC 6752
Тип:• Milky Way : Star : Grouping : Cluster : Globular
Facility:Very Large Telescope
Science data:2013Natur.498..198C

Изображения

The globular star cluster NGC 6752
The globular star cluster NGC 6752
только на английском
The globular star cluster NGC 6752 in the constellation of Pavo
The globular star cluster NGC 6752 in the constellation of Pavo
только на английском

Видео

Zooming in on the globular star cluster NGC 6752
Zooming in on the globular star cluster NGC 6752
только на английском
A close look at the globular star cluster NGC 6752
A close look at the globular star cluster NGC 6752
только на английском

Также смотрите наши