[/rubrik]

Med hjälp av ESO: s jätteteleskop belägna i Chile har forskare vid Niels Bohr-institutet undersökt ”antika” stjärnor. Hur de blev tungmetallstjärnor har alltid varit ett pussel, men nu spänner astronomer sitt ursprung tillbaka till vår galaxes början.

Det är teoretiserat att universum strax efter Big Bang-evenemanget fylldes med väte, helium och ... mörk materia. När trioen började komprimera sig själva föddes de allra första stjärnorna. I kärnan i dessa neofytsolar skapades sedan tunga element som kol, kväve och syre. Några hundra miljoner år senare? Hallå! Alla element redovisas nu. Det är en snygg lösning, men det finns bara ett problem. Det verkar som om de allra första stjärnorna bara hade ungefär 1/1000-del av de tunga elementen som finns i dagens solliknande stjärnor.

Hur händer det? Varje gång en massiv stjärna når slutet av sin livstid, kommer den antingen att skapa en planetarisk nebula - där lager av element gradvis skalar bort från kärnan - eller den kommer att bli supernova - och spränga de nyskapade elementen ut i en våldsam explosion. I det här scenariot sammanfaller materialmolnen igen ... kollapsar igen och bildar fler nya stjärnor. Det är bara detta mönster som föder stjärnor som blir mer och mer "elementärt" koncentrerade. Det är en accepterad gissning - och det är det som gör att upptäcka tungmetallstjärnor i det tidiga universum en överraskning. Och ännu mer förvånande ...

Just här i Vintergatan.

”I de yttre delarna av Vintergatan finns gamla" stellarfossiler "från vår egen galaxs barndom. Dessa gamla stjärnor ligger i en gloria över och under galaxens plattskiva. I en liten procentandel - ungefär en till två procent av dessa primitiva stjärnor, hittar du onormala mängder av de tyngsta elementen i förhållande till järn och andra "normala" tunga element ", förklarar Terese Hansen, som är en astrofysiker i forskningsgruppen Astrofysik och planetary Vetenskap vid Niels Bohr-institutet vid Köpenhamns universitet.

Men studien av dessa antika stjärnor skedde bara inte över en natt. Genom att anställa ESO: s stora teleskop med bas i Chile tog teamet flera år att komma till sina slutsatser. Det baserades på resultaten från 17 ”onormala” stjärnor som tycktes ha elementära koncentrationer - och sedan ytterligare fyra års studier med det nordiska optiska teleskopet på La Palma. Terese Hansen använde sin masteruppsats för att analysera observationerna.

”Efter att ha slavat bort dessa mycket svåra observationer i några år insåg jag plötsligt att tre av stjärnorna hade tydliga orbitalrörelser som vi kunde definiera, medan resten inte svängde på sin plats och detta var en viktig ledtråd för att förklara vilken typ av mekanismen måste ha skapat elementen i stjärnorna, förklarar Terese Hansen, som beräknade hastigheterna tillsammans med forskare från Niels Bohr-institutet och Michigan State University, USA.

Vad står exakt för dessa typer av koncentrationer? Hansen förklarar att det är två populära teorier. Den första placerar ursprunget som ett nära binärstjärnsystem där man går supernova och översvämmer sin följeslagare med lager av tyngre element. Den andra är en massiv stjärna går också supernova, men spytar ut elementen i spridande bäckar, impregnerar gasmoln som sedan formades till halo stjärnorna.

”Mina iakttagelser av rörelserna från stjärnorna visade att den stora majoriteten av de 17 tunga elementrika stjärnorna i själva verket är singel. Endast tre (20 procent) tillhör binära stjärnsystem - detta är helt normalt, 20 procent av alla stjärnor tillhör binära stjärnsystem. Så teorin om den guldpläterade grannstjärnan kan inte vara den allmänna förklaringen. Anledningen till att några av de gamla stjärnorna blev onormalt rika på tunga element måste därför vara att exploderande supernovaer skickade ut strålar ut i rymden. I supernovaexplosionen bildas de tunga elementen som guld, platina och uran och när strålarna träffar de omgivande gasmolnen kommer de att berikas med elementen och bilda stjärnor som är oerhört rika på tunga element ”, säger Terese Hansen, som omedelbart efter hennes banbrytande resultat erbjöds en doktorandbidrag av en av de ledande europeiska forskningsgrupperna inom astrofysik vid universitetet i Heidelberg.

Må alla tungmetallstjärnor gå guld!

Original berättelse Källa: Niels Bohr Institute nyhetsmeddelande. För vidare läsning: Den binära frekvensen av r-Process-element-förbättrade metallfattiga stjärnor och dess konsekvenser: Chemical Tagging in the Primitive Halo of the Milky Way.