Odkrycie gwiazdy o największej gęstości litu w Drodze Mlecznej podważa obecny model ewolucji gwiazd.
Nowe badania, których wyniki opublikowano w The Astrophysical Journal i były prowadzone przez asystentkę profesora astronomii Ranę Ezzeddinę i absolwenta UF Jeremy’ego Kowkabany’ego oraz ich współpracowników, donoszą o odkryciu gwiazdy, która stanowi wyzwanie dla zrozumienia przez astronomów ewolucji gwiazd i powstawania pierwiastków chemicznych i może sugerować nowy etap w ich cyklu wzrostu.
Powszechnie przyjmuje się, że podczas spalania gwiazdy tracą lżejsze pierwiastki, takie jak lit, na rzecz cięższych pierwiastków, takich jak węgiel i tlen, ale analiza tej nowej gwiazdy wykazała, że zawartość litu była nie tylko wysoka jak na jej wiek, ale była wyższa niż normalny poziom dla jakiejkolwiek gwiazdy w dowolnym wieku.
Ten czerwony olbrzym, nazwany 2MASS J05241392-0336543 (w skrócie J0524-0336) na podstawie jego współrzędnych w przestrzeni kosmicznej, został niedawno odkryty przez Ezzeddine w ramach innych badań, które wykorzystały pomiary do poszukiwania starszych gwiazd w Drodze Mlecznej. Jest to gwiazda wyewoluowana, co oznacza, że znajduje się na późniejszym etapie swojego „życia” i zaczyna rosnąć niestabilnie. Oznacza to również, że jest znacznie większa i jaśniejsza niż większość innych gwiazd tego typu, szacuje się, że jest około 30 razy większa od Słońca.
Aby określić skład pierwiastkowy gwiazdy J0524-0336, zespół Ezzeddine zastosował technikę zwaną spektroskopią. Spektrograf, przymocowany do teleskopu, rozszczepia światło gwiazdy na poszczególne barwy tworząc widmo. Ciemne linie widmowe w tym widmie pozwalają określić, jakie pierwiastki i w jakich ilościach składają się na gwiazdę.
Odkryliśmy, że J0524-0336 zawiera 100 000 razy więcej litu niż Słońce w swoim obecnym wieku – powiedziała Ezzeddine. Taka ilość podważa dominujące modele ewolucji gwiazd i może sugerować nieznany wcześniej mechanizm produkcji lub zatrzymywania litu w gwiazdach.
Zespół zaproponował kilka potencjalnych wyjaśnień dla niezwykle wysokiej zawartości litu w gwieździe J0524-0336. Jedna z hipotez zakłada, że gwiazda ta znajduje się w nieznanej dotąd fazie swojego cyklu ewolucyjnego. Inna możliwość to pozyskanie litu w wyniku niedawnej interakcji z innym ciałem niebieskim. Teoretycznie, gwiazdy o tak dużej masie i wieku jak J0524-0336 mogą pochłaniać pobliskie planety i gwiazdy w miarę starzenia się. Zatem J0524-0336 mogła po prostu pochłonąć inne ciało bogate w lit, zanim doszło do pełnej integracji materii. Ezzeddine uważa, że ze względu na ilość litu w J0524-0336, prawdopodobne jest, że obie hipotezy mogły mieć swój udział w tym zjawisku. Jednakże, potrzebne są dalsze badania, aby sformułować ostateczne wnioski.
Ezzeddine i Kowkabany oraz ich współpracownicy planują przeprowadzić dalsze badania J0524-0336. Mają nadzieję wykorzystać program ciągłego monitorowania do śledzenia zmian składu gwiazdy w czasie i obserwowania różnych długości fal, takich jak podczerwień i fale radiowe, aby sprawdzić, czy jakakolwiek materia jest wyrzucana z gwiazdy.
Gdybyśmy znaleźli nagromadzenie pyłu w dysku protoplanetarnym gwiazdy lub pierścień gruzu i materii wyrzucanych z gwiazdy, wyraźnie wskazywałoby to na utratę masy, taką jak interakcja między gwiazdami – wyjaśniła Ezzeddine. Jeżeli nie zaobserwujemy takiego dysku, możemy dojść do wniosku, że wzbogacenie w lit zachodzi w wyniku procesu, który wciąż nie został odkryty, a który ma miejsce wewnątrz gwiazdy.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
University of Florida
