Astronómovia z UNIGE pozorovali zloženie plynov v našej galaxii a ukázali, že na rozdiel od doteraz vytvorených modelov nie sú zmiešané homogénne.

Aby sme lepšie porozumeli histórii a vývoju mliečna dráhaAstronómovia skúmajú zloženie plynov a minerálov, ktoré sú dôležitou súčasťou našej galaxie. Vynikajú tri hlavné prvky: elementárny plyn zvonku našej galaxie, medzihviezdny plyn vo vnútri našej galaxie – obohatený o chemické prvky – a prach z kondenzácie minerálov v tomto plyne. Teoretické modely doteraz predpokladali, že tieto tri prvky sa homogénne zmiešali v celej Mliečnej dráhe a dosiahli úroveň chemického obohatenia podobnú tej zo Slnka, nazývanú slnečný minerál.

Tím astronómov z Ženevskej univerzity (UNIGE) dnes vysvetľuje, že tieto plyny nie sú zmiešané v takom množstve, ako sa pôvodne predpokladalo, čo má silný vplyv na súčasné chápanie vývoja galaxií. V dôsledku toho je potrebné upraviť simulácie vývoja Mliečnej dráhy. Tieto výsledky si môžete prečítať v časopise temperamentná povaha.

Galaxie pozostávajú zo skupiny hviezd a pozostávajú z kondenzácie medzigalaktického média, väčšinou vodíka a malého hélia. Tento plyn neobsahuje kovy, na rozdiel od plynu v galaxiách – v astronómii sa všetky chemické prvky ťažšie ako hélium súhrnne nazývajú „kovy“, hoci ide o atómy v plynnej forme.

Vysvetľuje Annalisa De Cia, profesorka na Katedre astronómie na Prírodovedeckej fakulte UNIGE a prvá autorka monografie. Hviezdy zároveň spaľujú vodík, ktorý ich tvorí po celý život, a prostredníctvom nukleosyntézy tvoria ďalšie prvky.

Keď hviezda, ktorá dosiahla koniec svojej životnosti, exploduje, vylúči vyrobené minerály, ako je železo, zinok, uhlík a kremík, a dodá tieto prvky do galaktického plynu. Tieto atómy môžu potom kondenzovať na prach, najmä v chladnejších a hustejších častiach galaxie.

Spočiatku, keď vznikla Mliečna dráha, pred viac ako 10 miliardami rokov, nemala žiadne minerály. Potom hviezdy postupne obohacovali prostredie o minerály, ktoré produkujú, “pokračuje výskumník. Keď množstvo minerálov v tomto plyne dosiahne úroveň nachádzajúcu sa v Slnku, astronómovia hovoria o kovovej slnečnosti.

heterogénne prostredie

Prostredie, ktoré tvorí Mliečnu cestu, teda zbiera minerály produkované hviezdami, prachové častice vytvorené z týchto minerálov, ako aj plyny zvonku galaxie, ktoré do nej pravidelne vstupujú.

Vysvetľuje Patrick Pettijian, vedecký pracovník Astrofyzikálneho inštitútu v Paríži, Univerzita Sorbonna. „Chceli sme to podrobne monitorovať pomocou zapnutého ultrafialového spektrometra.“ Hubblov vesmírny teleskop. „

Spektroskopia umožňuje oddeliť svetlo od hviezd podľa ich jednotlivých farieb alebo frekvencií, ako je hranol alebo dúha. V tomto rozpadajúcom sa svetle sa astronómovia zaujímajú predovšetkým o absorpčné čiary: „Keď pozorujeme hviezdu, minerály, ktoré tvoria plyn medzi hviezdou a medzi nami, absorbujú veľmi malú časť svetla charakteristickým spôsobom, pri určitej frekvencii , čo nám umožňuje nielen určiť ich prítomnosť, ale aj určiť, ktorý minerál A je a ako je bohatý, “pokračuje.

Nová metóda vyvinutá na monitorovanie celkového minerálu

Tím vedcov 25 hodín pozoroval atmosféru 25 hviezd pomocou Hubbleovho a veľmi veľký ďalekohľad (VLT) v Čile. problém? Prach nemožno s týmito spektrometrami počítať, aj keď obsahuje minerály. Tím Annalisa De Cia vyvinul novú metódu pozorovania. „Zahŕňa to zohľadnenie celkového zloženia plynu a prachu sledovaním niekoľkých prvkov súčasne, ako je železo, zinok, titán, kremík a kyslík,“ vysvetľuje výskumník v Ženeve. „Potom môžeme vystopovať množstvo minerálov v prachu a pridať ho k množstvu už určenému predchádzajúcimi pozorovaniami, aby sme získali celkový súčet.“

Vďaka tejto technike duálneho pozorovania astronómovia zistili, že prostredie Mliečnej dráhy je nielen heterogénne, ale niektoré zo skúmaných oblastí sú na Slnku iba z 10% kovové. „Tento objav hrá kľúčovú úlohu pri navrhovaní teoretických modelov o vzniku a vývoji galaxií,“ hovorí Jens-Kristian Krogager, výskumník z oddelenia astronómie v UNIGE. „Odteraz budeme musieť zlepšiť svoje simulácie zvýšením presnosti, aby sme mohli zahrnúť tieto zmeny minerálov na rôznych miestach Mliečnej dráhy.“

Tieto zistenia majú silný vplyv na naše chápanie vývoja galaxií a predovšetkým na naše znalosti. V skutočnosti minerály hrajú zásadnú úlohu pri tvorbe hviezd, kozmického prachu, častíc a planét. Teraz vieme, že nové hviezdy a planéty môžu dnes vznikať z plynov veľmi odlišného zloženia.

Odkaz: „Veľké kovové rozdiely v medzihviezdnom galaktickom centre“ 8. septembra 2021 K dispozícii tu. temperamentná povaha.
DOI: 10,1038 / s41586-021-03780-0