Kol och syre har upptäckts i dammet runt stjärnor i mitten av Vintergalaxen, vilket tyder på att stjärnorna har genomgått nyligen störningar av något slag - och antydde hur stjärnor kan skicka tunga element - som syre, kol och järn - ut över hela universumet och banar väg för livet.
Forskare har länge förväntat sig hitta kolrika stjärnor i vår galax eftersom vi vet att betydande mängder kol måste skapas i många sådana stjärnor. Men kol hade inte tidigare dykt upp i molnen med gas runt dessa stjärnor, säger Matthew Bobrowsky, en astrofysiker vid University of Maryland och medförfattare till en ny studie som rapporterar upptäckten.
"Baserat på våra resultat är det beroende på att medelstora stjärnor som är rika på kol ibland håller det kolet doldt tills mycket nära slutet av deras stellar liv, och släpper det bara med deras slutliga" utandningar ", förklarade Bobrowsky.
De nya resultaten visas i februariutgåvan av tidskriften Astronomi och astrofysik.
Bobrowsky och hans team, ledd av J. V. Perea-Calderón vid European Space Astronomy Center i Madrid, Spanien, använde Spitzer Space Telescope för att se varje stjärna och dess omgivande moln av damm och partiklar, kallad planetnebulor. Forskarna mätte det ljus som släppts ut från stjärnorna och det omgivande dammet och kunde identifiera kolföreningar baserade på våglängderna för ljus som släpps ut från stjärnorna. När man tittade i ett område i mitten av Vintergatan, kallad ”Galactic Bulge”, observerade teamet 26 stjärnor och deras planetariska nebulosa och fann 21 med kol ”signaturer”.
Men forskarna hittade inte bara kol runt dessa stjärnor; de hittade också syre i dessa 21 dammmoln, vilket avslöjade en överraskande blandning av ingredienser för rymdstoft. De rapporterar i sitt papper att detta troligen beror på en termisk puls där en våg av högtrycksgas blandar lager av element som kol och syre och spyr ut dem i det omgivande molnet.
Upptäckten av kol och syre i dammmoln som omger stjärnor föreslår en ny kemisk förändring i denna befolkning av stjärnor, enligt författarna.
"Stjärnor i mitten av Vintergatan är gamla och" metallrika "med ett stort överflöd av tunga element," sade Bobrowsky. "De har annorlunda kemisk sammansättning än de som finns på skivan, längre bort från mitten."
Att studera stjärnorna på stjärnorna hjälper forskare att lära sig hur materien som utgör vår jord och andra planeter i vår galax lämnade sina stjärnfödda platser för länge sedan.
När en stjärna brinner varmare och varmare omvandlas vätgas som ursprungligen utgjorde nästan hela sin massa, genom kärnfusion, först till helium och sedan till gradvis tyngre element. Den hetaste regionen i kärnan smälter samman de tyngsta elementen. Och dessa kan nå ytan på stjärnan endast när dess liv nästan är över.
"Big Bang producerade bara väte och helium," sa Bobrowsky. ”Tyngre element som kol och syre kommer bara från att” kokas upp ”i stjärnor. Kärnreaktioner i stjärnor skapade de tyngre elementen som finns i "livet som vi känner det". ”
Under de senaste 50 000 åren av deras liv på 10 miljarder år förvisar solstora stjärnor kolatomer tillsammans med väte och helium för att bilda ett omgivande moln av gas som snart sprids ut i rymden, kanske för att så småningom bli saker av nya stjärnor, solsystem , eller kanske till och med liv på någon jordliknande planet. Mycket större stjärnor förvisar sin tyngre materia i massiva explosioner som kallas supernovaer.
"Alla tunga element [som astronomer kallar" metaller "och inkluderar alla element som är tyngre än väte och helium] på jorden skapades av kärnfusionsreaktioner i tidigare generationer av stjärnor," sade Bobrowsky. "De tidigare stjärnorna förvisade dessa element ut i rymden och sedan bildades vårt solsystem av den gasen som innehåller alla tunga element som vi nu hittar på jorden och i livet på jorden."
LEAD IMAGE CAPTION: Cat's Eye Nebula. Forskare har hittat kol och syre i dammiga planetnebulor som omger stjärnor i mitten av Vintergatan. Kredit: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)
Källa: Astronomy & Astrophysics och Spitzer, via AAS
