[/ Caption]

Ved at bruge ESOs gigantiske teleskoper beliggende i Chile har forskere ved Niels Bohr Institute undersøgt ”antikke” stjerner. Hvordan de blev tungmetallstjerner har altid været et puslespil, men nu sporer astronomer deres oprindelse tilbage til vores galakses begyndelse.

Det teoretiseres, at universet snart efter Big Bang-begivenheden blev fyldt med brint, helium og ... mørk stof. Da trioen begyndte at komprimere sig selv, blev de allerførste stjerner født. I kernen af ​​disse neophytesoler blev der derefter skabt tunge elementer som kulstof, nitrogen og ilt. Et par hundrede millioner år senere? Hej! Alle elementer er nu redegjort for. Det er en ryddig løsning, men der er kun et problem. Det ser ud til, at de allerførste stjerner kun havde ca. 1 / 1000. af de tunge elementer, der findes i nutidens sollignende stjerner.

Hvordan sker det? Hver gang en massiv stjerne når slutningen af ​​sin levetid, vil den enten skabe en planetarisk tåge - hvor lag af elementer gradvist skrælle væk fra kernen - eller den vil gå supernova - og sprænge de nyligt oprettede elementer ud i en voldsom eksplosion. I dette scenarie samles sammen materialets skyer igen ... kollapses igen og danner flere nye stjerner. Det er netop dette mønster, der føder stjerner, der bliver mere og mere "elementært" koncentreret. Det er en accepteret formodning - og det er det, der finder en overraskelse af at opdage heavy metal-stjerner i det tidlige univers. Og endnu mere overraskende ...

Lige her i Mælkevejen.

”I de ydre dele af Mælkevejen er der gamle‘ stjernefossiler ’fra vores egen galaks barndom. Disse gamle stjerner ligger i en glorie over og under galaksens flade skive. I en lille procentdel - cirka en til to procent af disse primitive stjerner, finder du unormale mængder af de tyngste elementer i forhold til jern og andre 'normale' tunge elementer ", forklarer Terese Hansen, der er en astrofysiker i forskningsgruppen Astrofysik og planetarisk Videnskab ved Niels Bohr-instituttet på Københavns Universitet.

Men studiet af disse antikke stjerner skete bare ikke natten over. Ved at ansætte ESOs store teleskoper med base i Chile tog teamet flere år at komme til deres konklusioner. Det var baseret på konklusionerne fra 17 ”unormale” stjerner, som syntes at have grundlæggende koncentrationer - og derefter yderligere fire års undersøgelse ved hjælp af det nordiske optiske teleskop på La Palma. Terese Hansen brugte sin speciale til at analysere observationer.

”Efter at have slavet væk fra disse meget vanskelige observationer i et par år opdagede jeg pludselig, at tre af stjernerne havde klare orbitalbevægelser, som vi kunne definere, mens resten ikke ror ud af sin plads, og dette var en vigtig ledetråd til at forklare, hvilken slags af mekanismen må have skabt elementerne i stjernerne, ”forklarer Terese Hansen, der beregnet hastighederne sammen med forskere fra Niels Bohr Institute og Michigan State University, USA.

Hvad tegner sig nøjagtigt for disse typer koncentrationer? Hansen forklarer, at de er to populære teorier. Den første placerer oprindelsen som et tæt binært stjernesystem, hvor man går supernova og oversvømmer sin ledsager med lag af tungere elementer. Den anden er en massiv stjerne, der også går supernova, men sprøjter elementerne ud i spredte vandløb, imprægnerer gasskyer, som derefter blev til halo-stjerner.

”Mine observationer af stjernenes bevægelser viste, at det store flertal af de 17 tunge elementrige rige stjerner faktisk er single. Kun tre (20 procent) hører til binære stjernesystemer - dette er helt normalt, 20 procent af alle stjerner tilhører binære stjernesystemer. Så teorien om den forgyldte nabostjerne kan ikke være den generelle forklaring. Årsagen til, at nogle af de gamle stjerner blev unormalt rige på tunge elementer, må derfor være, at eksploderende supernovaer sendte jetfly ud i rummet. I supernovaeksplosionen dannes de tunge elementer som guld, platin og uran, og når jetflyene rammer de omgivende gasskyer, vil de blive beriget med elementerne og danne stjerner, der er utroligt rige på tunge elementer, ”siger Terese Hansen, der med det samme efter hendes banebrydende resultater blev tilbudt en ph.d.-bevilling af en af ​​de førende europæiske forskningsgrupper inden for astrofysik ved Universitetet i Heidelberg.

Må alle tungmetallstjerner gå guld!

Original historiekilde: Niels Bohr Institute nyhedsudgivelse. For yderligere læsning: Den binære frekvens af r-Process-element-forbedret metalfattige stjerner og dens implikationer: Kemisk tagging i den primitive halo af Mælkevejen.