Hubble - 15 éves felfedezés (2021. január).

található

Nemzetközi csillagászcsoport felfedte a szomszédos galaxis "meglepő" tömegét a hatalmas csillagoktól.

A nagy magellán felhő-galaxis gigantikus 30 Doradus-csillagképző régiójában történt felfedezés "messzemenő következményekkel jár" annak megértése szempontjából, hogy a csillagok miként alakították át azt az érintetlen világegyetemet, amelyben ma élünk.

Az eredményeket a Science folyóiratban tették közzé.

Fabian Schneider vezető szerző, az Oxfordi Egyetem Fizikai Tanszékének Hintze-kutatója elmondta: "Meglepődtünk, amikor rájöttünk, hogy 30 Doradus a vártnál sokkal több hatalmas csillagot alkotott.".

A VLT-FLAMES Tarantula Survey (VFTS) részeként a csapat az ESO Nagyon nagy teleszkópjával közel 1000 hatalmas csillagot figyelt meg 30 Doradusban, egy gigantikus csillagóvodában, amelyet Tarantula-ködnek is neveznek. A csapat körülbelül 250 csillag, a Napunk 15 és 200-szorosa közötti tömegű részletes elemzésével meghatározta a Doradus 30-án született masszív csillagok eloszlását, az úgynevezett kezdeti tömegfunkciót (IMF).

A hatalmas csillagok különösen fontosak a csillagászok számára, mivel környezetükre hatalmas hatást gyakorolnak ("visszajelzésként" ismertek). Életük végén látványos szupernóvákká robbanhatnak, amelyek az Univerzum egyik legegzotikusabb tárgyát alkotják: neutroncsillagokat és fekete lyukakat.

Társszerző, Hugues Sana a belgiumi Leuveni Egyetemről azt mondta: "Nem csak a hatalmas csillagok nagy száma lepett meg minket, hanem az is, hogy az Ön IMF-jéből sűrűn vesznek mintákat 200 naptömegig." Egészen a közelmúltig a 200 naptömegig terjedő csillagok létezése nagyon ellentmondásos volt, és a tanulmány azt mutatja, hogy a csillagok maximális születési tömege 200-300 naptömeg valószínű.

Az univerzum legtöbb csillagász által vizsgált részén a csillagok annál ritkábbak, minél tömegesebbek. Az IMF előrejelzése szerint a csillagtömeg nagy része alacsony tömegű csillagokban található meg, és az összes csillag kevesebb, mint 1% -a születik olyan tömeggel, amely meghaladja a Nap tömegének tízszeresét. A tömeges csillagok arányának mérése rendkívül nehéz, főleg szűkösségére, és a helyi világegyetemben csak néhány hely van, ahol ezt meg lehet tenni.

A csapat a Doradus 30-hoz, a legnagyobb helyi csillagképző régióhoz fordult, ahol valaha talált legmasszívabb csillagok találhatók, és egyedi megfigyelési, elméleti és statisztikai eszközökkel meghatározták a hatalmas csillagok tömegét. Ez a nagy minta lehetővé tette a tudósok számára, hogy levezessék az IMF eddigi legpontosabb nagy tömegű szegmensét, és megmutassák, hogy a hatalmas csillagok sokkal bőségesebbek, mint azt korábban gondolták. Chris Evans, az Egyesült Királyság Tudományos és Technológiai Létesítmények Tanácsának Csillagászati ​​Technológiai Központja, a VFTS vezető kutatója és a tanulmány társszerzője elmondta: "Valójában eredményeink azt sugallják, hogy a csillagtömeg nagy része már nincs alacsony szinten". hatalmas csillagok, de jelentős része a nagy tömegű csillagokban van ".

A csillagok kozmikus motorok, és a héliumnál nehezebb kémiai elemek nagy részét előállítják, a mindennap belélegzett oxigéntől a vérben lévő vasig. Életük során a hatalmas csillagok nagy mennyiségű ionizáló sugárzást és mozgási energiát termelnek erős csillagszéleken keresztül. A masszív csillagokból származó ionizáló sugárzás döntő fontosságú volt az Univerzum utánpótlása szempontjából az úgynevezett sötét középkor után, és annak mechanikus visszacsatolása vezérli a galaxisok evolúcióját. Philipp Podsiadlowski, az Oxfordi Egyetem tanulmányának társszerzője elmondta: "Ahhoz, hogy mennyiségileg megértsük ezeket a visszacsatolási mechanizmusokat, és ezért a hatalmas csillagok szerepét az Univerzumban, tudnunk kell, hogy hány ilyen szörnyeteg születik."

Fabian Schneider hozzátette: "Eredményeinknek messzemenő következményei vannak a kozmosz megértésében: 70% -kal több szupernóva lehet, a kémiai hozamok megháromszorozódhatnak, és a masszív csillagpopulációk négyszeresének ionizáló sugárzása lehet. Ezenkívül a fekete lyukak képződésének sebessége növekedés 180% -kal, ami közvetlenül a bináris fekete lyuk-fúziók megfelelő növekedését jelenti, amelyeket a közelmúltban észleltek a gravitációs hullám jeleik révén.

A csapat kutatása sok nyitott kérdést hagy fel, amelyeket a jövőben kívánnak megvizsgálni: mennyire egyetemesek a megállapítások, és ennek milyen következményei vannak kozmoszunk evolúciójára, valamint a szupernóvák és a gravitációs hullám eseményeinek előfordulására?