Çok fazla ağır metal, yıldızların daha fazla üretmesini engeller

Yıldızlar, içimizdeki ve Dünya’nın metal yataklarındaki elementler de dahil olmak üzere evrendeki elementlerin çoğunu üreten dev fabrikalardır. Fakat yıldızlar zaman içinde nasıl değişiklikler üretir?

dergisinde iki yeni makale yayınlandı. Kraliyet Astronomi Derneği’nin (MNRAS) Aylık Bildirimleri en genç yıldız neslinin sonunda evrene metalleri geri vermeyi nasıl bırakacağına ışık tutacak.

Yazarların tümü, 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği için ARC Mükemmeliyet Merkezi olan ASTRO 3D’nin üyeleridir. Monash Üniversitesi, Avustralya Ulusal Üniversitesi (ANU) ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde bulunuyorlar.

Metal açısından zengin yıldızları inceleyen bir makalenin ilk yazarı olan Amanda Karakas, “Periyodik tablonun ilk iki elementinin – hidrojen ve helyumun – Büyük Patlama’da yaratıldığını biliyoruz” diyor.

“Zamanla, Big Bang’den sonra gelen yıldızlar daha ağır elementler üretir.”

Güneşimiz gibi bu “metal bakımından zengin” yıldızlar, ürünlerini uzaya yayarak zaman içinde galaksinin bileşimini zenginleştirir.

Bu nesneler, karbonun yaklaşık yarısı ve demirden daha ağır olan tüm elementler güneşimiz gibi yıldızlar tarafından sentezlendiği için bizi doğrudan etkiler.

Örneğin, Dünya’daki tüm kurşunun yaklaşık yüzde 90’ı, stronsiyum ve baryum gibi elementler de üreten düşük kütleli yıldızlarda yapıldı.

Ancak daha fazla metal üretme yeteneği, bir yıldızın doğum anındaki bileşimine bağlı olarak değişir. Giulia Cinquegrana, “Yıldızların gazına birazcık daha fazla metal sokmanın, yıldızların evrimi üzerinde gerçekten büyük etkileri var” diyor. Makalesi, metal açısından zengin yıldızların kimyasal çıktısını incelemek için önceki makaleden modelleme kullanıyor.

Cinquegrana, “Gazdaki belirli bir başlangıç ​​metal içeriği eşiğinde, yıldızların yaşamları boyunca evrene daha fazla metal göndermeyi bırakacağını keşfettik” diyor.

Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce doğan güneş, tipik bir “orta yaşlı” yıldızdır. İlk yıldız nesillerine kıyasla “metal bakımından zengindir” ve Samanyolu’nun merkezindeki diğer birçok yıldıza benzer şekilde ağır bir element içeriğine sahiptir.

Karakaş, “Makalelerimiz, güneşten yedi kat daha fazla metal bakımından zengin olan genç yıldızların (en yeni nesiller) evrimini öngörüyor” diyor.

Cinquegrana, “Simülasyonlarım, bu gerçekten yüksek seviyedeki kimyasal zenginleştirmenin, bu yıldızların güneşte olduğuna inandığımız şeye kıyasla oldukça garip davranmalarına neden olduğunu gösteriyor” diyor.

“Süper metal açısından zengin yıldız modellerimiz, onların hala kırmızı dev olmak için genişlediklerini ve hayatlarını beyaz cüce olarak sonlandırmaya devam ettiklerini, ancak o zamana kadar herhangi bir ağır elementi dışarı atmadıklarını gösteriyor. Metaller beyaz cücede kilitleniyor. kalan” diyor.

“Ancak yıldızların evrene sürekli element ekleme süreci, evrenin yapısının sürekli değiştiği anlamına geliyor. Uzak gelecekte, elementlerin dağılımı şu anda güneş sistemimizde gördüğümüzden çok farklı görünecek.” diyor Karakaş.

Makaleler şurada yayınlandı: Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri, sayı Ocak 2022 ve Şubat 2022. Bunlar daha önce arXiv’de yayınlandı.

ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics 3D (ASTRO 3D) tarafından sağlanmıştır.