Η ανακάλυψη αυτή επιβεβαιώνει ότι τέτοιου είδους αστρικές εκρήξεις παίζουν καίριο ρόλο στη δημιουργία λιθίου στον γαλαξία μας και προσφέρει καθοριστική απάντηση σε ένα από τα πιο επίμονα ερωτήματα της αστροφυσικής.
Διεθνής ομάδα αστρονόμων, υπό την ηγεσία του Εθνικού Ινστιτούτου Αστροφυσικής της Ιταλίας (INAF), κατάφερε για πρώτη φορά να ανιχνεύσει ακτινοβολία γάμμα από ίχνη βηρυλλίου-7 — ενός στοιχείου που σχηματίζεται κατά την έκρηξη μιας novae ή νέου άστρου.
(σ.σ. novae = πληθυντικός της λέξης nova, δηλαδή «νέα» που αναφέρεται στην δημιουργία νέου άστρου).
Η ανακάλυψη αυτή επιβεβαιώνει ότι τέτοιου είδους αστρικές εκρήξεις παίζουν καίριο ρόλο στη δημιουργία λιθίου στον γαλαξία μας και προσφέρει καθοριστική απάντηση σε ένα από τα πιο επίμονα ερωτήματα της αστροφυσικής.
Η μελέτη, που βασίστηκε σε δεδομένα του δορυφόρου INTEGRAL του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, δημοσιεύθηκε στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό Astronomy & Astrophysics.
Ανακάλυψη με «υπογραφή» ενός νέου άστρου: V1369 Κενταύρου
Οι επιστήμονες κατάφεραν να παρακολουθήσουν άμεσα τη δημιουργία βηρυλλίου-7 κατά τη διάρκεια της έκρηξης του νέου V1369 Κενταύρου, η οποία συνέβη τον Δεκέμβριο του 2013.
Το βηρύλλιο-7 είναι ένας ασταθής ισότοπος, που μετατρέπεται σε λίθιο μέσω ραδιενεργού διάσπασης μέσα σε περίπου 53 ημέρες.
Η ανίχνευσή του αποτελεί κρίσιμο βήμα στην κατανόηση της προέλευσης του λιθίου στο Σύμπαν.
Αναλύοντας τα δεδομένα από το φασματόμετρο SPI πάνω στον δορυφόρο INTEGRAL, οι ερευνητές εντόπισαν ασθενές αλλά σαφές σήμα ακτινοβολίας γάμμα, με ενέργεια 478 keV – χαρακτηριστική ένδειξη της παρουσίας βηρυλλίου-7 ανάμεσα στα προϊόντα της έκρηξης.
Το τελικό ποσό του παραγόμενου λιθίου από τη διάσπαση του βηρυλλίου συμφωνεί απόλυτα με τα οπτικά δεδομένα που είχαν ληφθεί ήδη από το 2015.
Τι είναι οι νέοι αστέρες ή «νέοι» (novae);
Οι «νέοι» είναι διπλά αστρικά συστήματα όπου ένας λευκός νάνος – δηλαδή ένα άστρο που έχει εξαντλήσει τα καύσιμά του – απορροφά υδρογόνο από έναν γειτονικό συνοδό αστέρα μικρότερης μάζας.
Καθώς το υδρογόνο συσσωρεύεται στην επιφάνεια του λευκού νάνου, προκαλείται θερμοπυρηνική έκρηξη, η οποία αυξάνει δραματικά τη φωτεινότητα του συστήματος – ακόμη και κατά δεκάδες χιλιάδες φορές.
Παρότι αυτά τα φαινόμενα διαρκούν μόνο λίγες ημέρες ή εβδομάδες, εμφανίζονται περίπου 30 φορές το χρόνο στον Γαλαξία και εκτοξεύουν στο Διάστημα τεράστιες ποσότητες αερίου, επηρεάζοντας έτσι τη χημική του σύνθεση.
Ένα αίνιγμα δεκαετιών
Η προέλευση του λιθίου αποτελεί άλυτο πρόβλημα της αστροφυσικής για πάνω από μισό αιώνα:
Μικρή ποσότητα λιθίου σχηματίστηκε στα πρώτα λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang).
Ωστόσο, τα αποθέματα λιθίου που παρατηρούνται σε παλιά άστρα είναι πολύ μικρότερα από τα προβλεπόμενα, οδηγώντας στο λεγόμενο «πρόβλημα του πρωτογενούς λιθίου».
Την ίδια στιγμή, στις πιο νέες γενιές άστρων το λίθιο εμφανίζεται σε υπερβολικά μεγάλες ποσότητες, προκαλώντας το «πρόβλημα του γαλαξιακού λιθίου».
Gaia και INTEGRAL έλυσαν τον γρίφο
Αρχικά, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η V1369 Κενταύρου βρισκόταν πολύ μακριά για να ανιχνευθεί η εκπομπή γάμμα.
Όμως, νέα δεδομένα από τον δορυφόρο Gaia αποκάλυψαν ότι η απόσταση είναι μόλις 3.200 έτη φωτός – αρκετά κοντά ώστε το INTEGRAL να μπορέσει να καταγράψει το σήμα.
Οι παρατηρήσεις, που πραγματοποιήθηκαν 25 ημέρες μετά την έκρηξη, εντόπισαν υπερβάλλουσα ακτινοβολία στο χαρακτηριστικό ενεργειακό εύρος, ενώ η έντασή της ταυτίζεται με τα οπτικά και υπεριώδη δεδομένα — όχι μόνο για αυτή τη νέα, αλλά και για άλλες παρόμοιες.
Τι λένε οι ερευνητές
Ένας από τους επικεφαλής της έρευνας εξήγησε:
«Μέχρι τώρα, η παρουσία του βηρυλλίου-7 μπορούσε να εκτιμηθεί μόνο μέσω οπτικής φασματοσκοπίας.
Αυτή είναι η πρώτη φορά που το βλέπουμε να εκπέμπει ακτινοβολία γάμμα – και αυτό επιβεβαιώνει απευθείας τον ρόλο των νέων στη δημιουργία λιθίου.»
Άλλος ερευνητής σημείωσε:
«Η υπόθεση ότι οι νέες είναι σημαντική πηγή λιθίου είχε διατυπωθεί θεωρητικά ήδη από τον 20ό αιώνα.
Οι πιο πρόσφατες προσομοιώσεις της χημικής εξέλιξης του Γαλαξία δείχνουν ξεκάθαρα τη συνεισφορά τους.»
Το εύρημα αυτό αποτελεί το πρώτο άμεσο αποδεικτικό στοιχείο της ύπαρξης βηρυλλίου-7 στα εκρηκτικά υπολείμματα νέων αστέρων.
Παρότι το σήμα ήταν ασθενές, η χρονική του σύμπτωση με την έκρηξη, η ακριβής ενεργειακή ταύτιση και η στατιστική σημαντικότητα άνω των τριών σιγμα καθιστούν την πιθανότητα τυχαίου συμβάντος εξαιρετικά απίθανη.
www.bankingnews.gr
(σ.σ. novae = πληθυντικός της λέξης nova, δηλαδή «νέα» που αναφέρεται στην δημιουργία νέου άστρου).
Η ανακάλυψη αυτή επιβεβαιώνει ότι τέτοιου είδους αστρικές εκρήξεις παίζουν καίριο ρόλο στη δημιουργία λιθίου στον γαλαξία μας και προσφέρει καθοριστική απάντηση σε ένα από τα πιο επίμονα ερωτήματα της αστροφυσικής.
Η μελέτη, που βασίστηκε σε δεδομένα του δορυφόρου INTEGRAL του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, δημοσιεύθηκε στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό Astronomy & Astrophysics.
Ανακάλυψη με «υπογραφή» ενός νέου άστρου: V1369 Κενταύρου
Οι επιστήμονες κατάφεραν να παρακολουθήσουν άμεσα τη δημιουργία βηρυλλίου-7 κατά τη διάρκεια της έκρηξης του νέου V1369 Κενταύρου, η οποία συνέβη τον Δεκέμβριο του 2013.
Το βηρύλλιο-7 είναι ένας ασταθής ισότοπος, που μετατρέπεται σε λίθιο μέσω ραδιενεργού διάσπασης μέσα σε περίπου 53 ημέρες.
Η ανίχνευσή του αποτελεί κρίσιμο βήμα στην κατανόηση της προέλευσης του λιθίου στο Σύμπαν.
Αναλύοντας τα δεδομένα από το φασματόμετρο SPI πάνω στον δορυφόρο INTEGRAL, οι ερευνητές εντόπισαν ασθενές αλλά σαφές σήμα ακτινοβολίας γάμμα, με ενέργεια 478 keV – χαρακτηριστική ένδειξη της παρουσίας βηρυλλίου-7 ανάμεσα στα προϊόντα της έκρηξης.
Το τελικό ποσό του παραγόμενου λιθίου από τη διάσπαση του βηρυλλίου συμφωνεί απόλυτα με τα οπτικά δεδομένα που είχαν ληφθεί ήδη από το 2015.
Τι είναι οι νέοι αστέρες ή «νέοι» (novae);
Οι «νέοι» είναι διπλά αστρικά συστήματα όπου ένας λευκός νάνος – δηλαδή ένα άστρο που έχει εξαντλήσει τα καύσιμά του – απορροφά υδρογόνο από έναν γειτονικό συνοδό αστέρα μικρότερης μάζας.
Καθώς το υδρογόνο συσσωρεύεται στην επιφάνεια του λευκού νάνου, προκαλείται θερμοπυρηνική έκρηξη, η οποία αυξάνει δραματικά τη φωτεινότητα του συστήματος – ακόμη και κατά δεκάδες χιλιάδες φορές.
Παρότι αυτά τα φαινόμενα διαρκούν μόνο λίγες ημέρες ή εβδομάδες, εμφανίζονται περίπου 30 φορές το χρόνο στον Γαλαξία και εκτοξεύουν στο Διάστημα τεράστιες ποσότητες αερίου, επηρεάζοντας έτσι τη χημική του σύνθεση.
Ένα αίνιγμα δεκαετιών
Η προέλευση του λιθίου αποτελεί άλυτο πρόβλημα της αστροφυσικής για πάνω από μισό αιώνα:
Μικρή ποσότητα λιθίου σχηματίστηκε στα πρώτα λεπτά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang).
Ωστόσο, τα αποθέματα λιθίου που παρατηρούνται σε παλιά άστρα είναι πολύ μικρότερα από τα προβλεπόμενα, οδηγώντας στο λεγόμενο «πρόβλημα του πρωτογενούς λιθίου».
Την ίδια στιγμή, στις πιο νέες γενιές άστρων το λίθιο εμφανίζεται σε υπερβολικά μεγάλες ποσότητες, προκαλώντας το «πρόβλημα του γαλαξιακού λιθίου».
Gaia και INTEGRAL έλυσαν τον γρίφο
Αρχικά, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η V1369 Κενταύρου βρισκόταν πολύ μακριά για να ανιχνευθεί η εκπομπή γάμμα.
Όμως, νέα δεδομένα από τον δορυφόρο Gaia αποκάλυψαν ότι η απόσταση είναι μόλις 3.200 έτη φωτός – αρκετά κοντά ώστε το INTEGRAL να μπορέσει να καταγράψει το σήμα.
Οι παρατηρήσεις, που πραγματοποιήθηκαν 25 ημέρες μετά την έκρηξη, εντόπισαν υπερβάλλουσα ακτινοβολία στο χαρακτηριστικό ενεργειακό εύρος, ενώ η έντασή της ταυτίζεται με τα οπτικά και υπεριώδη δεδομένα — όχι μόνο για αυτή τη νέα, αλλά και για άλλες παρόμοιες.
Τι λένε οι ερευνητές
Ένας από τους επικεφαλής της έρευνας εξήγησε:
«Μέχρι τώρα, η παρουσία του βηρυλλίου-7 μπορούσε να εκτιμηθεί μόνο μέσω οπτικής φασματοσκοπίας.
Αυτή είναι η πρώτη φορά που το βλέπουμε να εκπέμπει ακτινοβολία γάμμα – και αυτό επιβεβαιώνει απευθείας τον ρόλο των νέων στη δημιουργία λιθίου.»
Άλλος ερευνητής σημείωσε:
«Η υπόθεση ότι οι νέες είναι σημαντική πηγή λιθίου είχε διατυπωθεί θεωρητικά ήδη από τον 20ό αιώνα.
Οι πιο πρόσφατες προσομοιώσεις της χημικής εξέλιξης του Γαλαξία δείχνουν ξεκάθαρα τη συνεισφορά τους.»
Το εύρημα αυτό αποτελεί το πρώτο άμεσο αποδεικτικό στοιχείο της ύπαρξης βηρυλλίου-7 στα εκρηκτικά υπολείμματα νέων αστέρων.
Παρότι το σήμα ήταν ασθενές, η χρονική του σύμπτωση με την έκρηξη, η ακριβής ενεργειακή ταύτιση και η στατιστική σημαντικότητα άνω των τριών σιγμα καθιστούν την πιθανότητα τυχαίου συμβάντος εξαιρετικά απίθανη.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών