Диетите с ниско съдържание на натрий като ключ към старостта - Доклад за иновациите

съдържание

Кълбовидният клъстер NGC 6752
Изображение: ESO

Новите наблюдения на голям звезден куп с много големия телескоп (VLT) на ESO показват, че противно на всички очаквания, повечето от наблюдаваните звезди дори не достигат този етап от живота. Международен екип от астрономи установи, че количеството натрий в тези звезди е мощен индикатор за това как звездите прекратяват живота си.

В продължение на много години астрономите вярваха, че начинът, по който звездите се развиват и как завършват живота си, е добре разбран. Подробни компютърни модели показват, че звезди с маса, подобна на Слънцето в определен период от време към края на живота си - наречен асимптотичен гигантски клон, съкратено AGB [1] - претърпяват последно огнище на реакции на ядрен синтез и голяма част от тях Ще отблъсне масата под формата на газ и прах.

От тази отблъсната материя [2] по-късно ще излязат следващите поколения звезди. Този цикъл на загуба на маса и регенерация е от решаващо значение за обяснение на развитието на химичния състав на Вселената. Този процес също така осигурява материала, който е необходим за формирането на планети - и в крайна сметка за органичния живот.

Докато търсеше в стари статии, австралиецът Саймън Кембъл, експерт по теория на звездната еволюция в Центъра за астрофизика към университета Монаш в Мелбърн, се натъкна на някои несъответствия. Така той получи предположението, че някои звезди по някакъв начин изглежда не спазват тези правила и биха могли напълно да пропуснат фазата на условията. Затова той влезе в въпроса:

„За учен, занимаващ се с моделиране на звездна еволюция, подобни предположения звучаха лудо! Според нашите модели всички звезди преминават през фазата на AGB. Внимателно проверих всички стари проучвания и установих, че това предположение не е проучено адекватно. Затова реших сам да направя някои изследвания, въпреки че имах малко опит с наблюденията. "

Използвайки много големия телескоп на ESO (VLT), Кембъл и неговият екип внимателно изследваха светлината от звездите в кълбовидния куп NGC 6752 в южното съзвездие Паво (пауна). Този огромен, сферичен клъстер от древни звезди съдържа както първо поколение звезди, така и второ поколение, появили се на по-късна дата [3]. Тези две поколения могат да бъдат разграничени по количеството натрий, което съдържат. Съдържанието на натрий може да бъде измерено, като се използват висококачествени данни от VLT.

„FLAMES, многообектният спектрограф на VLT с висока разделителна способност, беше единственият инструмент, който ни позволи да събираме наистина висококачествени данни за 130 звезди наведнъж. Успяхме да наблюдаваме по-голямата част от кълбовидния клъстер с едно движение “, добавя Кембъл.

Резултатите бяха изненадващи - всички AGB звезди в проучването бяха звезди от първо поколение с ниско съдържание на натрий, докато нито една звезда от второ поколение с високо съдържание на натрий не се превърна в AGB звезди. Така че 70% от звездите не са преминали през последната фаза на реакциите на ядрен синтез и произтичащата от това загуба на маса [4] [5].

„Изглежда, че звездите се нуждаят от„ храна “с ниско съдържание на натрий, за да могат дори да достигнат фазата на AGB в напреднала възраст. Това наблюдение е важно по няколко причини: Тези звезди са най-ярките звезди в кълбовидните купове. Така че ще има 70% по-малко от тези най-ярки звезди, отколкото теорията предвижда. Това от своя страна означава, че нашите компютърни модели на звездна еволюция са непълни и трябва да бъдат коригирани “, заключава Кембъл.

Групата очаква подобни резултати да бъдат намерени и за други звездни купове. Предвиждат се допълнителни наблюдения.

[1] AGB звездите имат това странно име поради позицията си в диаграмата Hertzsprung-Russell, графика, в която яркостта на звездите е нанесена спрямо техния спектрален цвят.
[2] За кратък период от време изхвърлената материя се осветява от силното ултравиолетово лъчение на звездата и образува планетарна мъглявина (виж например eso1317)

[3] Въпреки че звездите в кълбовидния куп се образуват по едно и също време, сега е известно, че тези системи не са толкова прости, както се предполагаше по-рано. Те обикновено съдържат две или повече популации от звезди, които се различават по съдържанието си на леки химични елементи. Примери за това са въглеродът, азотът и, особено важно за това ново проучване, натрият.

[4] Смята се, че звездите, които прескачат фазата на AGB, се развиват директно в бели джуджета, състоящи се от хелий, и след това постепенно се охлаждат в продължение на много милиарди години.

[5] Не се приема, че самото съдържание на натрий е причина за отклоняващото се поведение. Той обаче трябва да бъде тясно свързан с основната причина, която все още е загадка.

Резултатите, представени тук от Саймън Кембъл и др. ще се появи онлайн в списание Nature на 29 май 2013 г. под заглавието „Съдържанието на натрий като предиктор за напредналата еволюция на звездните клъстерни звезди“.
Участващите учени са Саймън У. Кембъл (Monash University, Melbourne, Australia), Valentina D'Orazi (University of Macquarie, Sydney, Australia; Monash University), David Yong (Australian National University, Canberra, Australia [ANU]), Thomas N Константино (Monash University), John C. Lattanzio (Monash University), Richard J. Stancliffe (ANU; University of Bonn), George C. Angelou (Monash University), Elizabeth C. Wylie-de Boer (ANU), Frank Grundahl ( Университет в Орхус, Дания).

Преводите на английски езикови съобщения за пресата на ESO са услуга на ESO Science Outreach Network (ESON), международна мрежа за астрономически връзки с обществеността, в която са представени учени и научни комуникатори от всички страни членки на ESO (и няколко други държави). Германският възел на мрежата е Домът на астрономията в Хайделберг.