Τετάρτη, 27 Δεκεμβρίου 2017

Θεωρία δημιουργίας…



Το ηλιακό μας σύστημα θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί μέσα σε μία φυσαλίδα  γύρω από ένα γιγαντιαίο αστέρι





Η προσομοίωση αυτή δείχνει πως οι αστρικοί άνεμοι μεταφέρουν μάζα από ένα γιγαντιαίο αστέρι στη διάρκεια πολλών εκατομμυρίων ετών, σχηματίζοντας φυσαλίδες γύρω από αυτό, και οι οποίες θα μπορούσαν να είναι η προέλευση του ηλιακού μας συστήματος. Προσομοίωση από τον V. Dwarkadas / D. Ρόζενμπεργκ.


Παρά τις πολλές εντυπωσιακές ανακαλύψεις που έχει κάνει ο άνθρωπος σχετικά με το Σύμπαν, οι επιστήμονες εξακολουθούν να είναι αβέβαιοι για την ιστορία γέννησης του ηλιακού μας συστήματος.

Επιστήμονες του πανεπιστημίου του Σικάγο έχουν εκπονήσει μια περιεκτική θεωρία για το πώς το ηλιακό μας σύστημα θα μπορούσε να σχηματιστεί μέσα σε φυσαλίδες ωθούμενες από αστρικούς ανέμους γύρω από ένα μακρόχρονα γιγαντιαίο, ανενεργό (νεκρό) αστέρι. Δημοσιευμένη στις 22 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Astrophysical Journal, η μελέτη αυτή ασχολείται με ένα ιδιαίτερα βασανιστικό συμπαντικό μυστήριο σχετικά με την αφθονία δύο στοιχείων στο ηλιακό μας σύστημα σε σύγκριση με τον υπόλοιπο γαλαξία.

Γενικά η επικρατούσα θεωρία είναι ότι το ηλιακό μας σύστημα σχηματίστηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια κοντά σε μια έκρηξη Υπερκαινοφανούς (Σουπερνόβα). Όμως, το νέο σενάριο θέλει τα πράγματα να αρχίζουν με ένα γιγαντιαίο τύπο αστέρα που ονομάζεται ¨ Αστέρας Βολφ-Ραγιέ (Wolf-Rayet star)¨, το οποίο είναι περισσότερο από 40 έως 50 φορές μεγαλύτερο από το μέγεθος του δικού μας Ήλιου. Οι αστέρες αυτοί είναι οι θερμότεροι από όλα τα αστέρια, παράγοντας τόνους στοιχείων* (βαρέα στοιχεία ή μέταλλα), τα οποία εκτοξεύονται από την επιφάνεια του αστέρα με τη μορφή έντονου αστρικού άνεμου. Καθώς ο αστέρας Βολφ-Ραγιέ αποβάλλει τη μάζα του, ο αστρικός άνεμος περνά μέσα από την ύλη που ήταν γύρω του, σχηματίζοντας μια δομή φυσαλίδων με ένα πυκνό κέλυφος.


"Το κέλυφος μιας τέτοιας φυσαλίδας είναι ένα καλό μέρος για την παραγωγή αστέρων", επειδή η σκόνη και το αέριο παγιδεύονται στο εσωτερικό της, τα στοιχεία αυτά μπορούν μετέπειτα να μετασχηματιστούν, σε αστέρια, δήλωσε ένας από τους συντάκτες της σχετικής εργασίας ο Dr.Nicolas Dauphas, καθηγητής στο Τμήμα Γεωφυσικών Επιστημών. Οι συγγραφείς της εργασίας αυτής εκτιμούν ότι 1% έως 16% όλων των αστέρων που είναι παρόμοια με τον δικό μας Ήλιο,  θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί σε τέτοια αστρικά…βρεφοκομεία.




Σχήμα 1: Επίπεδα προσομοίωσης δείχνουν πώς οι φυσαλίδες γύρω από ένα τεράστιο αστέρι εξελίσσονται κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών (κινούμενες δεξιόστροφα από το επάνω αριστερό μέρος) .Courtesy ofV. Dwarkadas & D. Rosenberg

Η διάταξη αυτή διαφέρει από την υπόθεση των Υπερκαινοφανών (Σουπερνόβα) προκειμένου να κατανοήσουμε δύο ισότοπα που εμφανίζονται με περίεργες αναλογίες στο πρώιμο ηλιακό μας σύστημα, σε σύγκριση με τον υπόλοιπο γαλαξία. Υπολείμματα μετεωριτών από το πρώιμο ηλιακό σύστημα μας λένε ότι υπήρχε αφθονία από το στοιχείο ¨αλουμίνιο-26¨. Επιπλέον, οι μελέτες, συμπεριλαμβανομένης και μίας το 2015 από τον Dr.Nicolas Dauphas και ενός παλαιού του φοιτητή, υποδηλώνουν όλο και περισσότερο ότι είχαμε λιγότερα στοιχεία του ισότοπου ¨σίδηρος-60¨.

Κάτι τέτοιο ¨φέρνει κοντά¨ τους επιστήμονες που ασχολούνται με τη μελέτη αυτή , επειδή οι εκρήξεις Υπερκαινοφανών παράγουν και τα δύο ισότοπα. "το ερώτημα που εγείρεται είναι :΅γιατί το ένα ισότοπο διαμοιράστηκε στο ηλιακό μας σύστημα, ενώ το άλλο όχι ;", δήλωσε ο συν-συντάκτης της εργασίας καθηγητής Vikram Dwarkadas, συνεργατικός αναπληρωτής καθηγητής έρευνας στην Αστρονομία και την Αστροφυσική.

Αυτό λοιπόν τους οδήγησε στα αστέρια Βολφ-Ραγιέ, τα οποία απελευθερώνουν πολύ αλουμίνιο-26, αλλά καθόλου σίδηρο-60.

"Η ιδέα είναι ότι το αλουμίνιο-26 που εκτοξεύεται από τους αστέρες τύπου Βολφ-Ραγιέ  μεταφέρεται προς τα έξω σε κόκκους σκόνης που σχηματίζονται γύρω από το αστέρι. Αυτοί οι κόκκοι έχουν αρκετή δυναμική ορμή για να διαπεράσουν τη μία πλευρά του κελύφους, όπου εκεί συνήθως καταστρέφονται, παγιδεύοντας ετσι το αλουμίνιο μέσα στο κέλυφος ", ανέφερε ο καθηγητής Dwarkadas. Τελικά, ένα μέρος του κελύφους κατάρρευσε προς το εσωτερικό εξαιτίας της βαρύτητας, σχηματίζοντας έτσι το ηλιακό μας σύστημα.

Όσο για τη μοίρα του γιγαντιαίου αστέρα Βολφ-Ραγιέ που μας …κάλυψε: Η ζωή του τελείωσε πολύ καιρό πριν, πιθανότατα σε μια έκρηξη Υπερκαινοφανούς ή σε μια άμεση κατάρρευση του σε μαύρη τρύπα. Μια άμεση κατάρρευση σε μαύρη τρύπα θα παρήγαγε λίγο σίδηρο-60 αν ήταν μια συνηθισμένη έκρηξη Υπερκαινοφανούς , το ισότοπο σίδερο-60 το οποίο δημιουργήθηκε στην έκρηξη αυτή μπορεί να μην είχε καταφέρει να διεισδύσει στα τοιχώματα των φυσαλίδων ή διασκορπίστηκε άνισα.

Άλλοι συγγραφείς που βρίσκουμε στη σχετική αυτή εργασία περιλαμβάνουν τους προπτυχιακούς φοιτητές του Πανεπιστημίου του Σικάγο των ΗΠΑ (UChicago): Peter Boyajian, Michael Bojazi και τον Brad Meyer από το Πανεπιστήμιο του Κλέμσον (Clemson University) στην Νότια Καρολίνα των ΗΠΑ.

Δημοσιεύσεις: Vikram V. Dwarkadas, et al., “Triggered star formation inside the shell of a Wolf-Rayet bubble as the origin of the solar system.” The Astrophysical Journal, 2017; DOI: 10.3847/1538-4357/aa992e

Πηγή: Πανεπιστήμιο του Σικάγο

  
*Οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης μέσα σε ένα άστρο, συντήκουν το Υδρογόνο σε Ήλιο. Το Υδρογόνο και το Ήλιο λέγονται στοιχεία ενώ τα υπόλοιπα στοιχεία που προκύπτουν μετά το Ήλιο καλούνται μέταλλα.


Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά και Σχήμα 1 : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Γιά την ομάδα : @Aratosastronomy