Güneş sisteminden daha yaşlı! Göktaşı içindeki silisyum karbür "yıldız tozu" yıldızların patlamasını ortaya çıkarır!
Brocade Garden: Bu makale astronomidir
Göktaşlarında bulunan ve güneş sisteminden daha eski olan silisyum karbür yıldız tozu, patlamaya veya patlamaya meyilli olan yaşlanan yıldızlarla ortak olan nedir? Arizona Eyalet Üniversitesi'nden iki bilim adamı (kozmik kimyager Maitrai Boss ve Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu'ndan astrofizikçi Sumner Staffield) bu bağlantıyı keşfetmek için işbirliği yaptı ve yıldız tozu oluşumunu belirledi. Parçacığın yıldız patlamasının türü.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Araştırması Astrofizik'te (1 Mart 2019) yayınlandı. Küçük silikon karbür parçacıkları (bir insan saçının ortalama genişliğinden 1000 kat daha küçük), güneşi ve gezegen sistemlerini oluşturan temel malzemelerin bir parçasıdır. Silisyum karbür parçacıkları, belirli beyaz cüce türlerinin tekrar tekrar şiddetli patlamalarıyla oluşan yeni yıldız patlamalarından doğar.
Brocade Garden-Science Popülerleştirme: Silisyum karbür, göktaşlarında bulunan en dayanıklı parçacıklardan biridir.Diğer elementlerden farklı olarak, bu yıldız tozu parçacıkları güneş sisteminin doğuşundan öncesine göre hiçbir şekilde değişmemiştir. Bir yıldız aniden birçok kez daha parlak hale geldiğinde, yeni bir yıldız olur. Yeni yıldızlar, biri beyaz cücenin sıcak, yoğun kalıntısı olan yıldız çiftleri olarak görünür. Diğeri çok soğuk bir dev yıldızdır, dış atmosferi çok büyüktür ve gazı beyaz cüceye taşır. Beyaz cüce yıldızın üzerinde yeterince gaz biriktiğinde, termonükleer bir patlama meydana gelir ve yıldız yeni bir yıldız olur. Patlama güçlü olmasına rağmen, beyaz cüceyi ve ona eşlik eden yıldızı yok etmedi, bu nedenle yeni yıldız, patlamanın ürettiği gaz ve toz parçacıklarını sürekli olarak uzaya fırlatarak tekrar tekrar patlayabilir. Oradan, toz parçacıkları yeni yıldız sisteminin bir parçası olmak için yıldızlararası gaz bulutlarıyla birleşir.
- Silisyum karbür parçacıkları, göktaşlarından elde edilebilen en dayanıklı parçacıklardan biridir.Bunlar Murchison göktaşlarından elde edilen dört tanesidir.Bir insan saçının ortalama genişliği 100 nanometre ölçeğinin yaklaşık 1000 katıdır. Resim: Amari ve diğerleri (1994) Geochimica ve Cosmochimica Açta 58, 459-470
Güneş ve güneş sistemi 4.6 milyar yıl önce doğmuştur.Bunun gibi yıldızlararası bulutlar, birçok farklı yıldız türünün erken patlamalarıyla üretilen toz parçacıkları tarafından tasarlanır. Hemen hemen tüm ham tahıllar güneşi ve gezegenleri yapmak için kullanılır, ancak sadece küçük bir kısmı kalır. Bugün, bu yıldız tozu parçacıkları veya kutup öncesi parçacıklar, kondritler gibi ilkel güneş sistemi malzemelerinde tanımlanabilir. Bu gizemi çözmenin anahtarı, yıldız tozu parçacıklarının izotop bileşimidir. İzotoplar, çekirdekte fazla nötron bulunan çeşitli kimyasal elementlerdir. İzotopik analiz, güneş sistemini oluşturan ham maddeleri izlememizi sağlar. Her silisyum karbür parçacığı, ana yıldızının izotopik bileşimi ile karakterize edilir. Bu, yıldız nükleosentezi için bir araştırma sağlar - elementleri nasıl sentezler. Araştırmacılar binlerce yayınlanmış veri topladılar ve neredeyse tüm parçacıkların doğal olarak üç kategoriye ayrıldığını buldular ve bunların her biri bir yıldız türüne veya diğerine atfedilebilir.
Ancak belirli bir yıldızın başlangıcına kadar izlenemeyen yaklaşık 30 parçacık var. İlk analizde, bu parçacıklar muhtemelen yeni bir yıldız patlamasından kaynaklanıyor olarak işaretlendi. Bir teorik astrofizikçi olarak Starrfield, çeşitli yıldız patlamalarını incelemek için bilgisayar hesaplamaları ve simülasyonları kullanıyor. Bunlar arasında nova, tekrarlayan nova, X-ışını patlamaları ve süpernovalar bulunur. Diğer astrofizikçilerle işbirliği içinde, 2015 yılında keşfedilen yeni yıldızın spektrumundan çıkarılan malzemeyi açıklamak için bir bilgisayar modeli geliştiriliyor. Bu, ona yeni yıldız patlamalarının ayrıntılarını daha derin bir şekilde anlamasını sağladı ve ayrıca uzaya yeni yıldızlar fırlatan bu patlamaları daha derin bir şekilde anlamasını sağladı. Sorun kısa sürede ortaya çıktı ve bu sorunun orijinal çözümünün ne astronomik gözlemlerle ne de sonuçlarıyla tutarlı olduğu keşfedildi.
- Yıldız tozu parçacıklarındaki karbon ve nitrojen izotoplarını haritalayın ve kökenlerine göre farklı gruplara ayırın. Aday nova parçacıkları, sol alttaki sarı alanda ve onaylanmış nova parçacıkları kırmızı alanda bulunur. Noktalı çizgi, Dünya'nın ortalama izotop bileşiminin konumunu gösterir. Resim: Bose ve Starrfield, ASU
Böylece klasik nova patlamasının çok boyutlu çalışmasına yöneldi ve yeni bir model hesaplama yöntemi önerdi. Nova'nın iki ana bileşeni vardır; biri, araştırmacının 20 yıldır üzerinde çalıştığı oksijen-neon. Diğeri ise karbon ve oksijendir Yeni yıldızların sınıflandırılmasının spektrumlarındaki elementlerden geldiğini fark etmedim. Stafield şunları söyledi: Karbon ve oksijen bileşikleri patladıklarında çok fazla toz üretecekler.Nova patlamaları beyaz cücelerin karbon ve oksijen çekirdeklerine derinlemesine nüfuz ederek tüm bu gelişmiş ve zenginleştirilmiş elementleri yüksek sıcaklık bölgelerine getiriyor. Bu, gerçekten dağınık olan daha büyük bir patlamaya neden olur, filizler, ince tabakalar, jetler, noktalar ve kümeler şeklinde toz püskürtür. Starrfield'ın hesaplamaları, karbon, nitrojen, silikon, kükürt ve alüminyum izotopları da dahil olmak üzere karbon-oksijen nova patlamasından 35 izotop öngördü.
Sonuçlar, simülasyon çalışması için eşlik eden yıldızdan beyaz cüce çekirdek malzemesinin ve birikme malzemesinin uygun oranlarını elde etmenin kesinlikle gerekli olduğunu göstermektedir. Ardından Bose ve Starrfield, tahminlerini yayınlanmış silisyum karbür parçacıklarının bileşimi ile karşılaştırdı. Bu onları biraz şaşırtıcı bir sonuca götürdü ve yaklaşık 30 zayıf haptan sadece 5'inin Novae'den gelebileceğini buldu. Bu hayal kırıklığı yaratan bir sonuç gibi görünse de bilim adamları aslında çok mutlu. Araştırmalar, artık yeni yıldızların patlamalarından gelmeyen parçacıkların bileşimini açıklamanın gerekli olduğunu gösteriyor. Bu, keşfedilecek bir veya daha fazla yeni yıldız kaynağı olduğu anlamına gelir. Daha geniş bir perspektiften, araştırmacılar ayrıca yıldızların nasıl evrimleştiğini anlamak istiyorsak astronomik gözlemlere, bilgisayar simülasyonlarına ve yıldız tozu parçacıklarının yüksek hassasiyetli laboratuar ölçümlerine ihtiyacımız olduğunu keşfetti.Bu okulun iyi olduğu şey bu. Disiplinlerarası bilim.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Arizona Eyalet Üniversitesi / Robert Burnham
Referans Dergi Literatürü: Astrofizik
DOI: 10.3847 / 1538-4357
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)
