Нови молекули околу старите ѕвезди

0

Користеќи ја Хершеловата опсерваторија на Европската вселенска агенција (ESA – European Space Agency), астрономите откриле дека една молекула од витално значење за создавање на водата постои во последната горечка сила на ѕвездите слични на Сонцето кои се во фаза на умирање.

Молекули потребни за создавање на вода најдени во маглината Хеликс. Заслуга на: Hubble NASA / ESA / C.R. O'Dell (Универзитетот Вандербилт),M. Meixner & P. McCullough (STScI); Хершел податоци: ESA / Хершел / SPIRE / МЕSS конзорциумот / М. Etxaluze et al.

Молекули потребни за создавање на вода најдени во маглината Хеликс. Заслуга на: Hubble NASA / ESA / C.R. O’Dell (Универзитетот Вандербилт),M. Meixner & P. McCullough (STScI); Хершел податоци: ESA / Хершел / SPIRE / МЕSS конзорциумот / М. Etxaluze et al.

Кога малите до средно големи ѕвезди, како нашето Сонце, се доближуваат до крајот на својот живот, стануваат прилично густи и бели џуџести ѕвезди. Притоа, тие ги отфрлаат своите надворешни слоеви од прав и гас во Вселената, создавајќи калеидоскоп на сложени шари познат како планетарна маглина. Овој феномен всушност нема никаква врска со планета, но беше вака именуван во доцниот 18 век од страна на астрономот Вилијам Хершел, бидејќи се појавувал како нејасен кружен објект низ неговиот телескоп и многу личел на планетите во нашиот Сончев систем. Повеќе од два века подоцна, при проучувањето на планетарените маглини во опсерваторијата која го носи неговото име, беше дојдено до изненадувачки откритија.

Како и драматичните експлозии на супернови на поголемите ѕвезди, материјалот кој се ослободува при смртта на ѕвездите одговорни за планетарните маглини исто така ја збогатува локалната меѓуѕвездена средина со елементи од кои се раѓаат следните генерации на ѕвезди. Додека суперновите се способни за создавање на потешките елементи, планетарните маглини содржат голем процент на полесни “елементи на животот” како јаглерод, азот и кислород, создадени при нуклеарната фузија во матичната ѕвезда.

Ѕвезда како нашето Сонце постојано согорува водород во своето јадро во текот на милијарди години. Но, штом еднаш почне да снемува материјал за согорување, централната ѕвезда “отекува” во црвен џин, станува нестабилнa и ги остава своите надворешни слоеви да формираат планетарна маглина. Остатоците од јадрото на ѕвездата на крајот стануваат жешко, бело џуџе испуштајќи ултравиолетово зрачење во неговата околина. Оваа интензивна радијација може да ги уништи молекулите кои претходно биле исфрлени од страна на ѕвездата и кои се поврзани во купчиња или прстени на материјал кој се гледа на периферијата на планетарните маглини. Суровото зрачење се претпоставуваше дека исто така го ограничува формирањето на нови молекули во тие региони.

Но, во две одделни студии, со користење на Хершел, астрономите откриле дека една молекула од витално значење за формирањето на водата, која се чини дека ја сака оваа сурова средина, а можеби е дури и зависна од неа. Молекулата, позната како OH+ е позитивно наелектризирана комбинација од еден кислороден и водороден атом. Во една студија, предводена од д-р Изабел Алеман од Универзитетот во Лајден, Холандија, беа анализирани 11 планетарени маглини и молекулата беше пронајдена само во три.

Молекули потребни за создавање на вода најдени во маглината Прстен (Ring Nebula). Заслуги: Hubble NASA / ESA / C.R. O’Dell (Универзитетот Вандербилт); Хершел податоци: ESA / Хершел / PACS / SPIRE / HerPlaNS survey / l. Aleman et al.

Тоа што ги спојува овие три е фактот што тие се домаќини на најжешките ѕвезди, со температури поголеми од 100 000°C.

„Сметаме дека критичен момент е присуството на густи купчиња од гас и прашина кои се осветлени од УВ и X-зраци емитирани од жешката централна ѕвезда”, вели д-р Aлеман. „Ова високо – енергетско зрачење има взаемно дејство со купчињата и гипредизвикува хемиски реакции кои доведуваат до формирање на молекулите.“ Во меѓувреме, една друга студија, предводена од д-р Mиреја Eталузе на Институтот за материјали во Мадрид, Шпанија, се фокусираше на маглината Хеликс, една од најблиските планетарни маглини во нашиот Сончев систем, на оддалеченост од 700 светлински години.

Централната ѕвезда е околу половина од масата на нашето Сонце, но има далеку повисока температура од околу 120 000°C. Обвивките околу ѕвездата, која во оптичките слики потсетува на човечко око, се знае дека содржат широк спектар на молекули. Хершел забележа присуство на клучната молекула низ Хеликс маглината и најде дека е најзастапена во локации каде јаглерод моноксидните молекули, претходно исфрлени од ѕвездата, најверојатно се уништени од силното УВ зрачење.

Штом кислородни атоми се ослободени од јаглеродниот моноксид, тие се достапни за да се создадат кислород-водородни молекули, што дополнително влијае за зацврстување на хипотезата дека УВ зрачењето може да го поттикнува нивното создавање. Двете студии се првите кои ги идентификуваат овие критични молекули потребни за формирање на вода во планетарните маглини, иако и понатаму останува да се види дали условите всушност ќе дозволат формирање на вода.

Хершел набљудувања на маглината Хеликс. Заслуга на: Habble NASA / ESA / C.R. O’Dell (Универзитетот Вандербилт),M. Meixner & P. McCullough (STScI); Хершел податоци: ESA / Хершел / SPIRE / МЕSS конзорциумот / М. Etxaluze et al.

„Близината на Хеликс маглината значи дека имаме природна лабораторија на нашиот космички праг за да ја проучиме во повеќе детали хемијата на овие објекти и нивната улога во рециклирањето молекули низ меѓуѕвездениот простор“, вели д-р Eталузе.

„Хершел ги следеше трагите на вода низ Универзумот, почнувајќи од облаците во кои се создаваат ѕвездите, па се до астероидниот појас во нашиот Сончев систем”, вели Горан Пибарт, научник од Хершел проектот на ESA. „Сега имаме дури и откриено дека ѕвездите како нашето Сонце би можеле да придонесат до формирање на водата во Универзумот, дури и кога тие влегуваат во последната фаза од нивното постоење“.

Извор: phys.org

Превод: Боро Костевски

Сподели.