Telescopul Gemini a făcut o descoperire neașteptată despre stelele binare gigantice

Se estimează că până la 85% dintre stele există în sisteme stelare binare, unele chiar în sisteme cu trei sau mai multe stele.

Aceste perechi stelare se nasc împreună din același nor molecular, dintr-o abundență comună de elemente chimice de construcție, astfel încât astronomii s-ar aștepta să constate că au compoziții și sisteme planetare aproape identice. Cu toate acestea, în cazul multora, nu este cazul. În timp ce unele explicații propuse atribuie aceste diferențe unor evenimente care au avut loc după ce stelele au evoluat, o echipă de astronomi a confirmat pentru prima dată că ele pot avea de fapt originea chiar înainte ca stelele să înceapă să se formeze.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Condusă de Carlos Saffe de la Institutul de Științe Astronomice, ale Pământului și Spațiului (ICATE-CONICET) din Argentina, echipa a folosit telescopul Gemini South din Chile, o jumătate din Observatorul Internațional Gemini, sprijinit parțial de Fundația Națională de Știință a SUA și operat de NSF NOIRLab. Cu ajutorul noului și precisului Gemini High Resolution Optical SpecTrograph (GHOST), echipa a studiat diferitele lungimi de undă ale luminii, sau spectre, emise de o pereche de stele gigantice, care au dezvăluit diferențe semnificative în compoziția lor chimică.

,,Spectrele de extremă calitate ale lui GHOST au oferit o rezoluție fără precedent”, a declarat Saffe, ,,permițându-ne să măsurăm parametrii și abundențele chimice ale stelelor cu cea mai mare precizie posibilă”.

Aceste măsurători au arătat că una dintre stele avea o abundență mai mare de elemente grele decât cealaltă. Pentru a desluși originea acestei discrepanțe, echipa a folosit o abordare unică.

Până la 85% dintre stele există în sisteme stelare binare

Studiile anterioare au propus trei posibile explicații pentru diferențele chimice observate între stelele binare. Două dintre ele implică procese care ar avea loc mult timp în evoluția stelelor: difuzia atomică, sau așezarea elementelor chimice în straturi de gradient în funcție de temperatura și gravitația de la suprafața fiecărei stele; și înghițirea unei planete mici, stâncoase, care ar introduce variații chimice în compoziția unei stele.

Cea de-a treia explicație posibilă privește chiar începutul formării stelelor, sugerând că diferențele provin din zone primordiale sau preexistente de neuniformitate în norul molecular. În termeni mai simpli, dacă norul molecular are o distribuție neuniformă a elementelor chimice, atunci stelele născute în acest nor vor avea compoziții diferite în funcție de elementele care erau disponibile în locul în care fiecare s-a format.

Rotirea continuă a fluidului în zona de convecție ar face dificilă așezarea materialului în straturi, ceea ce înseamnă că stelele gigantice sunt mai puțin sensibile la efectele difuziei atomice – excluzând prima explicație. Stratul extern gros înseamnă, de asemenea, că o înghițire planetară nu ar schimba prea mult compoziția stelei, deoarece materialul ingerat ar fi diluat rapid – excluzând a doua explicație.

Acest lucru lasă ca explicație confirmată, neomogenitățile primordiale din norul molecular. ,,Este pentru prima dată când astronomii au putut confirma că diferențele dintre stelele binare încep în cele mai timpurii etape ale formării lor”, a declarat Saffe.

Compoziții și sisteme planetare aproape identice

,,Utilizând capacitățile de măsurare oferite de instrumentul GHOST, Gemini South colectează acum observații ale stelelor aflate la sfârșitul vieții lor pentru a dezvălui mediul în care s-au născut”, a declarat Martin Still, directorul programului NSF pentru Observatorul Internațional Gemini.

Trei consecințe ale acestui studiu sunt deosebit de importante. În primul rând, aceste rezultate oferă o explicație pentru motivul pentru care astronomii văd stele binare cu sisteme planetare atât de diferite.

În al doilea rând, aceste rezultate reprezintă o provocare crucială pentru conceptul de etichetare chimică – utilizarea compoziției chimice pentru a identifica stelele care provin din același mediu sau pepinieră stelară – demonstrând că stelele cu compoziții chimice diferite pot avea totuși aceeași origine, scrie EurekAlert.

În cele din urmă, diferențele observate anterior, atribuite impactului planetar asupra suprafeței unei stele, vor trebui revizuite, deoarece acum s-ar putea considera că acestea au existat încă de la începutul vieții stelei.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Coliziunile dintre stele lasă în urmă supraviețuitori ciudați, au descoperit astronomii

A fost măsurată pentru prima oară viteza jeturilor unei stele neutronice

Cum afectează radiația de la stelele masive sistemele planetare?

Astronomii au descoperit că stelele „mănâncă” planete