Droga Mleczna może zawierać mniej gwiazd niż sądzono

Astronomowie opracowali nowy model naszej galaktyki w oparciu o wyniki spisu czerwonych olbrzymów. Droga Mleczna zawiera w nim mniej gwiazd, niż zakładano do tej pory.  

Gwiazdy w Drodze Mlecznej

.Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy, zostało przeprowadzone przez naukowców z Yunnan University, University of Utah, New Mexico State University i University of St Andrews

Jak tłumaczą astronomowie, nasz Układ Słoneczny znajduje się na jednym z ramion galaktyki Drogi Mlecznej, w znacznej odległości od centralnego zgrubienia galaktycznego (najgęstszy obszar galaktyki, znajdujący się w jej centrum) i supermasywnej czarnej dziury uważanej za jej centrum. Zauważają oni, że taki punkt widzenia bardzo utrudnia dokładne rozpoznanie jej dokładnej struktury i obserwacji obiektów znajdującej się w niej.

Przewidywania na temat jej struktury opierały się na szacunkach dotyczących liczby gwiazd w różnych częściach Drogi Mlecznej, a następnie na domysłach opartych na obserwacjach innych galaktyk. W nowym badaniu astronomowie próbowali uczynić takie przypuszczenia bardziej precyzyjnymi, przeprowadzając najpierw dokładniejszy spis czerwonych olbrzymów i wykorzystując te dane do zbudowania modelu szacującego jaki kształt i rozmiar może mieć Droga Mleczna.

Nowy model galaktyki

.Aby przeprowadzić spis, naukowcy wykorzystali różne techniki przetwarzania danych z Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (jeden z programów w ramach Sloan Digital Sky Survey III, systematyczny, jednorodny przegląd spektroskopowy próbkujący wszystkie główne populacje Drogi Mlecznej), co pozwoliło im policzyć czerwone olbrzymy, które normalnie są zasłonięte przez pył międzygwiazdowy. W ten sposób byli w stanie uzyskać dokładniejszą liczbę (około 250 tysięcy), a także precyzyjniej umiejscowić czerwone olbrzymy. Pozwoliło to naukowcom uzyskać lepszy obraz ich rozmieszczenia, w szczególności w wybrzuszeniu wokół centrum galaktyki.

Po dodaniu danych do swojego modelu astronomowie odkryli, że gęstość czerwonych olbrzymów miała tendencję do wyrównywania się w pobliżu punktu środkowego między krawędziami galaktyki a wybrzuszeniem centralnym – odkrycie to różni się od wcześniejszych modeli, z których większość zakładała ich wykładniczy wzrost.

Odkrycie to, jak sugerują badacze pokazuje, że wybrzuszenie nie jest tak gęste, jak sądzono. Naukowcy odkryli również, że promień galaktyki w półświetle jest około dwa razy większy niż szacowano we wcześniejszych badaniach.

Wskazuje to, że gwiazdy w galaktyce są bardziej rozproszone niż sądzono, a co za tym idzie, może nie być ich tak wiele, jak przypuszczano. A jeśli tak jest, oznaczałoby to, że Droga Mleczna ma mniejszą masę niż sądzili astronomowie, co oznaczałoby, że może zawierać więcej ciemnej materii niż wskazywały wcześniejsze szacunki.

Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy

.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.

„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.

„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.

„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.

„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.

PAP/WszystkocoNajważniejsze/MB