Các ngôi sao từ hệ nhị phân hóa ra giống nhau về mặt hóa học

Các ngôi sao từ hệ nhị phân hóa ra giống nhau về mặt hóa học
Các ngôi sao từ hệ nhị phân hóa ra giống nhau về mặt hóa học
Anonim

Tám mươi phần trăm các ngôi sao trong các nhị phân rộng hóa ra rất giống nhau về mặt hóa học, cả về tổng kim loại và nhiều nguyên tố riêng lẻ. Các tác giả viết trong một bản in trước trên arXiv.org.

Các thành phần chính của Thiên hà của chúng ta là các ngôi sao và khí, chúng tạo thành một số cấu trúc, chẳng hạn như đĩa dày, đĩa mỏng, vầng hào quang, chỗ phồng và một số cấu trúc khác. Những cấu trúc này không tĩnh, mà là động và trải qua quá trình tiến hóa. Nghiên cứu về sự tương tác và phát triển của chúng được thực hiện trong một phần của thiên văn học được gọi là khảo cổ thiên hà, cho phép bạn khôi phục sự thay đổi của Dải Ngân hà theo thời gian.

Nhiều phương pháp tiếp cận được phát triển trong khuôn khổ khảo cổ học thiên hà dựa trên các định nghĩa chính xác về các thông số của các ngôi sao riêng lẻ, đó là tọa độ, vận tốc, tuổi, khối lượng của chúng và các thông số khác. Đặc biệt, các nhà thiên văn học sử dụng phương pháp ghi nhãn hóa học của các ngôi sao, tức là so sánh nồng độ quan sát được của các nguyên tố nặng trong khí quyển của các ngọn đèn với sự phân bố mô hình cho thấy sự phân bố của các sản phẩm nhiệt hạch theo thời gian.

Phương pháp ghi nhãn hóa học dựa trên một số giả thiết, và một trong những giả thiết quan trọng, đó là sự đồng nhất về mặt hóa học của các ngôi sao được sinh ra cùng nhau, hiện vẫn chưa được xác minh với độ chính xác đầy đủ. Nếu nó vẫn đúng, thì bằng cách này, chẳng hạn, có thể xác định được các cụm sao đã tồn tại trong quá khứ, đã sụp đổ cho đến ngày nay.

Các nhà thiên văn học người Mỹ do Keith Hawkins dẫn đầu đã quyết định thử nghiệm thực nghiệm cơ sở của phương pháp ghi nhãn hóa học. Các tác giả tập trung vào thử nghiệm hai nguyên tắc: các ngôi sao được sinh ra cùng nhau phải giống nhau về thành phần và các ngôi sao xuất hiện ở một nơi phải khác với những ngôi sao được hình thành ở các phần khác của thiên hà.

Theo dữ liệu ban đầu, các nhà khoa học đã thu thập thông tin về 25 nhị phân rộng, khoảng cách mà chúng được biết với độ chính xác cao nhờ kính viễn vọng không gian Gaia. Thành phần hóa học của các chất phát sáng đã được tiết lộ trong quá trình quan sát chi tiết tại kính viễn vọng 2, 7 mét của Đài quan sát McDonald. Việc lựa chọn các hệ nhị phân rộng, nghĩa là, các ngôi sao được sinh ra từ một đám mây khí và bụi, nhưng ở trong quỹ đạo dài hạn, là do thực tế là chúng không tương tác trong suốt thời gian tồn tại của chúng, do đó thành phần của chúng không trải qua thay đổi đáng kể do các yếu tố bên ngoài.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích cả tổng tính kim loại của các ngôi sao (nồng độ của tất cả các nguyên tố đều nặng hơn heli liên quan đến hydro trong quang quyển) và sự phong phú của 23 nguyên tố riêng lẻ từ bốn nhóm: kim loại nhẹ và các nguyên tố số lẻ (liti, cacbon, natri, nhôm, scandium, vanadi, đồng), các nguyên tố alpha (magiê, silic, canxi), các nguyên tố của đỉnh sắt (titan, crom, mangan, sắt, coban, niken, kẽm) và các nguyên tố được hình thành do bắt giữ nơtron (stronti, yttrium, zirconium, bari, lantan, neodymium, europium).

Hóa ra là 20 trong số 25 đôi được nghiên cứu về tính kim loại khác nhau không quá 5%, trong khi những loại khác chênh lệch khoảng 25%. Sự phong phú của các phần tử riêng lẻ trong bất kỳ đôi nào không vượt quá 20 phần trăm. Để xác định sự khác biệt hóa học giữa các sao đôi và các ngôi sao khác, các nhà thiên văn đã so sánh sự khác biệt về nồng độ nguyên tố giữa các vật thể ngẫu nhiên trong mẫu. Mức độ ái lực hóa học giữa các thành phần của một hệ thống hóa ra gần hơn nhiều so với giữa các ngôi sao thuộc các hệ nhị phân khác nhau.

Trong tương lai, các nhà thiên văn có kế hoạch mở rộng mẫu để nghiên cứu chi tiết hơn 20% các nhị phân khác nhau. Tuy nhiên, họ kết luận rằng kết quả của họ nói chung ủng hộ tính hợp lệ của phương pháp ghi nhãn hóa học.

Đề xuất: