Sterren uit binaire systemen bleken chemisch vergelijkbaar

Sterren uit binaire systemen bleken chemisch vergelijkbaar
Sterren uit binaire systemen bleken chemisch vergelijkbaar
Anonim

Tachtig procent van de sterren in brede dubbelsterren bleek in chemische termen erg op elkaar te lijken, zowel in totale metalliciteit als in veel individuele elementen. De verkregen resultaten bewijzen de mogelijkheid om het verleden van de Melkweg te bestuderen met vergelijkbare objecten, schrijven de auteurs in een preprint op arXiv.org.

De belangrijkste componenten van onze Melkweg zijn sterren en gas, die verschillende structuren vormen, zoals een dikke schijf, een dunne schijf, een halo, een uitstulping en een paar andere. Deze structuren zijn niet statisch, maar zijn in dynamiek en ondergaan evolutie. De studie van hun interactie en ontwikkeling houdt zich bezig met een sectie van de astronomie genaamd galactische archeologie, waarmee je de verandering in de Melkweg in de loop van de tijd kunt herstellen.

Veel benaderingen die zijn ontwikkeld in het kader van galactische archeologie zijn gebaseerd op nauwkeurige definities van de parameters van individuele sterren, dat wil zeggen hun coördinaten, snelheden, leeftijden, massa's en andere. In het bijzonder gebruiken astronomen de methode van chemische labeling van sterren, dat wil zeggen, het vergelijken van de waargenomen concentraties van zware elementen in de atmosferen van armaturen met modeldistributies die de distributie van thermonucleaire fusieproducten in de tijd laten zien.

De chemische labelingsmethode is gebaseerd op een aantal aannames, en een van de belangrijkste, namelijk de chemische homogeniteit van samen geboren sterren, is op dit moment niet met voldoende nauwkeurigheid geverifieerd. Als het toch blijkt te kloppen, dan is het op deze manier mogelijk om bijvoorbeeld de sterrenhopen te bepalen die in het verleden bestonden, die tot op de dag van vandaag zijn ingestort.

Amerikaanse astronomen onder leiding van Keith Hawkins besloten de basis van de chemische labelingsmethode experimenteel te testen. De auteurs concentreerden zich op het testen van twee principes: sterren die samen worden geboren, moeten qua samenstelling vergelijkbaar zijn en sterren die op één plaats verschijnen, moeten anders zijn dan die in andere delen van de melkweg.

Als eerste gegevens namen de wetenschappers informatie over 25 brede binaries, waarvan de afstanden met hoge nauwkeurigheid bekend zijn dankzij de Gaia-ruimtetelescoop. De chemische samenstelling van de armaturen werd onthuld tijdens gedetailleerde observaties bij de 2, 7-meter telescoop van het McDonald Observatorium. De keuze voor brede binaire systemen, dat wil zeggen sterren die zijn geboren uit één gas- en stofwolk, maar zich in een lange baan om de aarde bevinden, is te wijten aan het feit dat ze tijdens hun leven geen interactie hebben gehad, zodat hun samenstelling geen significante veranderingen als gevolg van externe factoren.

De onderzoekers analyseerden zowel de totale metalliciteit van sterren (de concentratie van alle elementen is zwaarder dan helium in verhouding tot waterstof in de fotosfeer) als de overvloed van 23 afzonderlijke elementen uit vier groepen: lichte metalen en oneven genummerde elementen (lithium, koolstof, natrium, aluminium, scandium, vanadium, koper), alfa-elementen (magnesium, silicium, calcium), elementen van de ijzerpiek (titaan, chroom, mangaan, ijzer, kobalt, nikkel, zink) en elementen gevormd als gevolg van neutronenvangst (strontium, yttrium, zirkonium, barium, lanthaan, neodymium, europium).

Het bleek dat 20 van de 25 onderzochte dubbels in metalliciteit niet meer dan vijf procent verschillen, terwijl anderen ongeveer 25 procent verschillen. De abundanties van individuele elementen binnen een dubbel waren niet groter dan 20 procent. Om het chemische verschil tussen dubbelsterren en andere sterren te bepalen, vergeleken astronomen het verschil in elementconcentraties tussen willekeurige objecten in het monster. De mate van chemische affiniteit tussen de componenten van één systeem bleek veel dichterbij te zijn dan tussen sterren uit verschillende dubbelsterren.

In de toekomst zijn astronomen van plan om het monster uit te breiden om 20 procent van ongelijksoortige dubbelsterren in meer detail te bestuderen. Ze concluderen echter dat hun resultaten over het algemeen de validiteit van de chemische etiketteringsmethode ondersteunen.

Aanbevolen: