Es stellte sich heraus, dass Sterne aus Doppelsystemen chemisch ähnlich waren

Es stellte sich heraus, dass Sterne aus Doppelsystemen chemisch ähnlich waren
Es stellte sich heraus, dass Sterne aus Doppelsystemen chemisch ähnlich waren
Anonim

Es stellte sich heraus, dass 80 Prozent der Sterne in weiten Doppelsternen chemisch sehr ähnlich waren, sowohl in der Gesamtmetallizität als auch in vielen einzelnen Elementen. Die erhaltenen Ergebnisse belegen die Möglichkeit, die Vergangenheit der Milchstraße mit ähnlichen Objekten zu studieren, schreiben die Autoren in einem Preprint auf arXiv.org.

Die Hauptkomponenten unserer Galaxie sind Sterne und Gas, die mehrere Strukturen bilden, wie eine dicke Scheibe, eine dünne Scheibe, einen Halo, eine Ausbuchtung und einige andere. Diese Strukturen sind nicht statisch, sondern dynamisch und unterliegen einer Evolution. Das Studium ihrer Interaktion und Entwicklung beschäftigt sich mit einem Abschnitt der Astronomie, der als galaktische Archäologie bezeichnet wird und es Ihnen ermöglicht, die Veränderungen in der Milchstraße im Laufe der Zeit wiederherzustellen.

Viele Ansätze, die im Rahmen der galaktischen Archäologie entwickelt wurden, basieren auf präzisen Definitionen der Parameter einzelner Sterne, also ihrer Koordinaten, Geschwindigkeiten, Alter, Massen und anderen. Insbesondere verwenden Astronomen die Methode der chemischen Markierung von Sternen, dh den Vergleich der beobachteten Konzentrationen schwerer Elemente in der Atmosphäre von Leuchten mit Modellverteilungen, die die Verteilung thermonuklearer Fusionsprodukte über die Zeit zeigen.

Die chemische Markierungsmethode basiert auf einer Reihe von Annahmen, und eine der wichtigsten, nämlich die chemische Homogenität zusammen geborener Sterne, ist derzeit nicht mit ausreichender Genauigkeit verifiziert. Stellt es sich dennoch als richtig heraus, so lassen sich auf diese Weise beispielsweise die in der Vergangenheit existierenden Sternhaufen bestimmen, die bis heute kollabiert sind.

Amerikanische Astronomen unter der Leitung von Keith Hawkins beschlossen, die Grundlagen der chemischen Markierungsmethode experimentell zu testen. Die Autoren konzentrierten sich darauf, zwei Prinzipien zu testen: Gemeinsam geborene Sterne sollten eine ähnliche Zusammensetzung haben und Sterne, die an einem Ort erscheinen, sollten sich von denen unterscheiden, die in anderen Teilen der Galaxie entstanden sind.

Als Ausgangsdaten nahmen die Wissenschaftler Informationen über 25 weite Binärdateien, deren Entfernungen dank des Weltraumteleskops Gaia mit hoher Genauigkeit bekannt sind. Die chemische Zusammensetzung der Leuchten wurde bei detaillierten Beobachtungen am 2,7-Meter-Teleskop des McDonald-Observatoriums enthüllt. Die Wahl der breiten Doppelsysteme, d. h. Sterne, die aus einer Gas- und Staubwolke geboren wurden, sich aber in langen Umlaufbahnen befinden, ist darauf zurückzuführen, dass sie während ihrer Lebenszeit nicht wechselwirkten, sodass ihre Zusammensetzung nicht unterlag erhebliche Veränderungen durch externe Faktoren.

Die Forscher analysierten sowohl die Gesamtmetallizität von Sternen (die Konzentration aller Elemente ist im Verhältnis zu Wasserstoff in der Photosphäre schwerer als Helium) als auch die Häufigkeit von 23 Einzelelementen aus vier Gruppen: Leichtmetalle und ungeradzahlige Elemente (Lithium, Kohlenstoff, Natrium, Aluminium, Scandium, Vanadium, Kupfer), Alpha-Elemente (Magnesium, Silizium, Calcium), Elemente des Eisenpeaks (Titan, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Zink) und durch Neutroneneinfang entstandene Elemente (Strontium, Yttrium, Zirkonium, Barium, Lanthan, Neodym, Europium).

Es stellte sich heraus, dass sich 20 von 25 untersuchten Doppelgängern in der Metallizität um nicht mehr als fünf Prozent unterscheiden, während andere sich um etwa 25 Prozent unterscheiden. Die Häufigkeiten einzelner Elemente innerhalb eines Doubles überstiegen 20 Prozent nicht. Um den chemischen Unterschied zwischen Doppelsternen und anderen Sternen zu bestimmen, verglichen Astronomen den Unterschied der Elementkonzentrationen zwischen zufälligen Objekten in der Probe. Es stellte sich heraus, dass der Grad der chemischen Affinität zwischen den Komponenten eines Systems viel näher ist als zwischen Sternen aus verschiedenen Doppelsternen.

In Zukunft planen Astronomen, die Stichprobe zu erweitern, um 20 Prozent der unähnlichen Binärdateien genauer zu untersuchen. Sie kommen jedoch zu dem Schluss, dass ihre Ergebnisse im Allgemeinen die Gültigkeit der chemischen Kennzeichnungsmethode stützen.

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