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    Le stelle morenti infondono vita sulla Terra:studio

    NGC 7789, conosciuta anche come la rosa di Caroline, è un vecchio ammasso stellare aperto della Via Lattea, che si trova a circa 8, 000 anni luce di distanza verso la costellazione di Cassiopea. Ospita alcune nane bianche di massa insolitamente elevata, analizzato in questo studio. Credito:Guillaume Seigneuret e NASA

    Mentre le stelle morenti prendono i loro ultimi respiri di vita, spruzzano dolcemente le loro ceneri nel cosmo attraverso le magnifiche nebulose planetarie. queste ceneri, diffuso attraverso venti stellari, sono arricchiti con molti diversi elementi chimici, compreso il carbonio.

    I risultati di uno studio pubblicato oggi in Astronomia della natura mostra che gli ultimi respiri di queste stelle morenti, chiamate nane bianche, far luce sull'origine del carbonio nella Via Lattea.

    "I risultati pongono nuovi, vincoli stringenti su come e quando il carbonio è stato prodotto dalle stelle della nostra galassia, finendo all'interno della materia prima da cui si sono formati il ​​Sole e il suo sistema planetario 4,6 miliardi di anni fa, "dice Jeffrey Cummings, un ricercatore associato presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia della Johns Hopkins University e autore del documento.

    L'origine del carbonio un elemento essenziale per la vita sulla Terra, nella Via Lattea è ancora dibattuto tra gli astrofisici:alcuni sono a favore di stelle di piccola massa che hanno fatto saltare i loro involucri ricchi di carbonio dai venti stellari e sono diventate nane bianche, e altri collocano il sito principale della sintesi del carbonio nei venti di stelle massicce che alla fine sono esplose come supernova.

    Utilizzando i dati dell'Osservatorio Keck vicino alla vetta del vulcano Mauna Kea alle Hawaii raccolti tra agosto e settembre 2018, i ricercatori hanno analizzato le nane bianche appartenenti agli ammassi stellari aperti della Via Lattea. Gli ammassi stellari aperti sono gruppi fino a poche migliaia di stelle tenute insieme dalla reciproca attrazione gravitazionale.

    Da questa analisi, il team di ricerca ha misurato le masse delle nane bianche, e usando la teoria dell'evoluzione stellare, calcolarono anche le loro masse alla nascita.

    La connessione tra le masse di nascita e le masse finali delle nane bianche è chiamata relazione di massa iniziale-finale, una diagnostica fondamentale in astrofisica che racchiude l'intero ciclo di vita delle stelle. La ricerca precedente ha sempre riscontrato una relazione lineare crescente:più massiccia è la stella alla nascita, quanto più massiccia la nana bianca ha lasciato alla sua morte.

    Ma quando Cummings e i suoi colleghi hanno calcolato la relazione di massa iniziale-finale, sono rimasti scioccati nello scoprire che le nane bianche di questo gruppo di ammassi aperti avevano masse più grandi di quanto gli astrofisici credessero in precedenza. Questa scoperta, Hanno realizzato, ha rotto la tendenza lineare che altri studi hanno sempre riscontrato. In altre parole, le stelle nate circa 1 miliardo di anni fa nella Via Lattea non hanno prodotto nane bianche di circa 0,60-0,65 masse solari, come si pensava comunemente, ma sono morti lasciando dietro di sé resti più massicci di circa 0,7-0,75 masse solari.

    I ricercatori affermano che questo nodo nella tendenza spiega come il carbonio delle stelle di piccola massa si sia fatto strada nella Via Lattea. Nelle ultime fasi della loro vita, stelle due volte più massicce del Sole della Via Lattea hanno prodotto nuovi atomi di carbonio nei loro interni caldi, li ha trasportati in superficie e infine li ha diffusi nell'ambiente interstellare circostante attraverso dolci venti stellari. I modelli stellari del team di ricerca indicano che la rimozione del mantello esterno ricco di carbonio è avvenuta abbastanza lentamente da consentire ai nuclei centrali di queste stelle, le future nane bianche, crescere notevolmente in massa.

    Il team ha calcolato che le stelle dovevano avere almeno 1,5 masse solari per diffondere le sue ceneri ricche di carbonio dopo la morte.

    Le scoperte, secondo Paola Marigo, Professore di Fisica e Astronomia all'Università di Padova e primo autore dello studio, aiuta gli scienziati a comprendere le proprietà delle galassie nell'universo. Combinando le teorie della cosmologia e dell'evoluzione stellare, i ricercatori si aspettano che le stelle luminose ricche di carbonio si avvicinino alla loro morte, come i progenitori delle nane bianche analizzate in questo studio, stanno attualmente contribuendo alla luce emessa da galassie molto distanti. questa luce, che porta la firma del carbonio di nuova produzione, viene regolarmente raccolto dai grandi telescopi dallo spazio e dalla Terra per sondare l'evoluzione delle strutture cosmiche. Perciò, questa nuova comprensione di come il carbonio viene sintetizzato nelle stelle significa anche avere un interprete più affidabile della luce proveniente dall'universo lontano.


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