Kohlenstoff und Sauerstoff wurden im Staub um die Sterne im Zentrum der Milchstraße entdeckt, was darauf hindeutet, dass die Sterne in letzter Zeit Störungen erfahren haben - und darauf hindeutet, wie Sterne schwere Elemente wie Sauerstoff, Kohlenstoff und Eisen aussenden können quer durch das Universum und ebnet den Weg für das Leben.
Wissenschaftler haben lange erwartet, kohlenstoffreiche Sterne in unserer Galaxie zu finden, weil wir wissen, dass in vielen dieser Sterne erhebliche Mengen an Kohlenstoff erzeugt werden müssen. Aber Kohlenstoff war bisher in den Gaswolken um diese Sterne nicht aufgetaucht, sagte Matthew Bobrowsky, Astrophysiker an der University of Maryland und Mitautor einer neuen Studie, die über die Entdeckung berichtete.
"Basierend auf unseren Erkenntnissen liegt dies daran, dass mittelgroße kohlenstoffreiche Sterne diesen Kohlenstoff manchmal bis kurz vor dem Ende ihres Sternlebens verborgen halten und ihn erst mit ihren letzten" Ausatmungen "freisetzen", erklärte Bobrowsky.
Die neuen Ergebnisse erscheinen in der Februar-Ausgabe der Zeitschrift Astronomie und Astrophysik.
Bobrowsky und sein Team, angeführt von J. V. Perea-Calderón vom Europäischen Weltraumastronomiezentrum in Madrid, Spanien, verwendeten das Spitzer-Weltraumteleskop, um jeden Stern und seine umgebenden Staub- und Partikelwolken, sogenannte Planetennebel, zu betrachten. Die Forscher maßen das von den Sternen und dem umgebenden Staub emittierte Licht und konnten Kohlenstoffverbindungen anhand der Wellenlängen des von den Sternen emittierten Lichts identifizieren. Bei einem Blick in ein Gebiet im Zentrum der Milchstraße, das als „Galaktische Ausbuchtung“ bezeichnet wird, beobachtete das Team 26 Sterne und ihre planetarischen Nebel und fand 21 mit Kohlenstoff- „Signaturen“.
Aber die Wissenschaftler fanden nicht nur Kohlenstoff um diese Sterne; Sie fanden auch Sauerstoff in diesen 21 Staubwolken und enthüllten eine überraschende Mischung von Inhaltsstoffen für Weltraumstaub. Sie berichten in ihrer Arbeit, dass dies wahrscheinlich auf einen thermischen Impuls zurückzuführen ist, bei dem eine Welle von Hochdruckgas Schichten von Elementen wie Kohlenstoff und Sauerstoff mischt und sie in die umgebende Wolke ausspuckt.
Die Entdeckung von Kohlenstoff und Sauerstoff in den Staubwolken, die die Sterne umgeben, deutet laut den Autoren auf eine kürzliche Änderung der Chemie in dieser Population von Sternen hin.
"Sterne in der Mitte der Milchstraße sind alt und" metallreich "mit einer hohen Menge an schweren Elementen", sagte Bobrowsky. "Sie unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung von denen in der Scheibe, die weiter vom Zentrum entfernt ist."
Das Studium der Chemie der Sterne hilft Wissenschaftlern zu lernen, wie die Materie, aus der unsere Erde und andere Planeten in unserer Galaxie bestehen, vor langer Zeit ihre Sterngeburtsorte verlassen hat.
Wenn ein Stern immer heißer brennt, wird das Wasserstoffgas, aus dem ursprünglich fast die gesamte Masse bestand, durch Kernfusion zuerst in Helium und dann in zunehmend schwerere Elemente umgewandelt. Die heißeste Region im Kern verschmilzt die schwersten Elemente. Und diese können die Oberfläche des Sterns nur erreichen, wenn sein Leben fast vorbei ist.
"Der Urknall produzierte nur Wasserstoff und Helium", sagte Bobrowsky. „Schwerere Elemente wie Kohlenstoff und Sauerstoff entstehen nur, wenn sie in Sternen„ gekocht “werden. Kernreaktionen in Sternen erzeugten die schwereren Elemente, die im „Leben, wie wir es kennen“ zu finden sind. “
In den letzten 50.000 Jahren ihres 10-Milliarden-Jahres-Lebens stoßen sonnengroße Sterne Kohlenstoffatome zusammen mit Wasserstoff und Helium aus, um eine umgebende Gaswolke zu bilden, die sich bald im Weltraum verteilt und möglicherweise zu neuen Sternen und Sonnensystemen wird oder vielleicht sogar das Leben auf einem erdähnlichen Planeten. Viel größere Sterne vertreiben ihre schwerere Materie in massiven Explosionen, die Supernovae genannt werden.
"Alle schweren Elemente [die Astronomen" Metalle "nennen und alle Elemente enthalten, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind] auf der Erde wurden durch Kernfusionsreaktionen in früheren Generationen von Sternen erzeugt", sagte Bobrowsky. "Diese früheren Sterne haben diese Elemente in den Weltraum ausgestoßen, und dann hat sich unser Sonnensystem aus diesem Gas gebildet, das alle schweren Elemente enthält, die wir jetzt auf der Erde und im Leben auf der Erde finden."
LEAD IMAGE CAPTION: Katzenaugen-Nebel. Forscher haben Kohlenstoff und Sauerstoff in staubigen planetarischen Nebeln gefunden, die Sterne im Zentrum der Milchstraße umgeben. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)
Quelle: Astronomy & Astrophysics und Spitzer, via AAS
