تم رصد الكربون والأكسجين في الغبار حول النجوم في مركز مجرة درب التبانة ، مما يشير إلى أن النجوم قد تعرضت لاضطرابات حديثة من نوع ما - وتلمح إلى كيفية إرسال النجوم لعناصر ثقيلة - مثل الأكسجين والكربون والحديد - عبر الكون ، مما يمهد الطريق للحياة.
لطالما توقع العلماء العثور على نجوم غنية بالكربون في مجرتنا لأننا نعلم أنه يجب إنشاء كميات كبيرة من الكربون في العديد من هذه النجوم. وقال ماثيو بوبروفسكي ، عالِم الفيزياء الفلكية بجامعة ماريلاند والمؤلف المشارك في دراسة جديدة عن الاكتشاف ، إن الكربون لم يظهر من قبل في سحب الغاز حول هذه النجوم.
وأوضح بوبروسكي: "استنادًا إلى النتائج التي توصلنا إليها ، يرجع ذلك إلى أن النجوم متوسطة الحجم الغنية بالكربون تحافظ أحيانًا على هذا الكربون مخفيًا حتى نهاية حياتها النجمية ، ولا تطلقه إلا مع الزفير النهائي".
تظهر النتائج الجديدة في عدد فبراير من المجلة الفلك والفيزياء الفلكية.
استخدم Bobrowsky وفريقه ، بقيادة J. V. Perea-Calderón في المركز الأوروبي لعلم الفلك في مدريد ، إسبانيا ، تلسكوب سبيتزر الفضائي لعرض كل نجم وسحبه من الغبار والجزيئات المحيطة به ، تسمى السدم الكوكبية. قام الباحثون بقياس الضوء المنبعث من النجوم والغبار المحيط بها ، وتمكنوا من تحديد مركبات الكربون بناءً على أطوال موجات الضوء المنبعثة من النجوم. بالنظر إلى منطقة في وسط درب التبانة تسمى "انتفاخ المجرة" ، لاحظ الفريق 26 نجمة وسدمها الكوكبية ووجدوا 21 مع "توقيعات" كربونية.
لكن العلماء لم يجدوا الكربون حول هذه النجوم فقط ؛ كما عثروا على الأكسجين في سحب الغبار هذه البالغ عددها 21 ، وكشفوا عن مزيج مدهش من مكونات غبار الفضاء. وذكروا في ورقتهم أن هذا يرجع على الأرجح إلى نبض حراري حيث تمزج موجة من الغاز عالي الضغط طبقات من العناصر مثل الكربون والأكسجين وتطلقها في السحابة المحيطة.
يشير المؤلفون إلى أن اكتشاف الكربون والأكسجين في سحب الغبار المحيطة بالنجوم يشير إلى تغير كيميائي حديث في هذه المجموعة من النجوم.
وقال بوبروفسكي "النجوم في وسط درب التبانة قديمة و" غنية بالمعادن "مع وفرة كبيرة من العناصر الثقيلة". "إنها مختلفة في التركيب الكيميائي عن تلك الموجودة في القرص ، أبعد من المركز."
تساعد دراسة كيمياء النجوم العلماء على معرفة كيف تركت المادة التي تتكون منها أرضنا والكواكب الأخرى في مجرتنا أماكن ميلادها النجمية منذ فترة طويلة.
عندما يحترق النجم أكثر سخونة وأكثر سخونة ، يتم تحويل غاز الهيدروجين الذي كان يتكون في الأصل من كل كتلته تقريبًا ، من خلال الاندماج النووي ، أولاً إلى الهيليوم ، ثم إلى عناصر أثقل بشكل تدريجي. تدمج المنطقة الأكثر سخونة في القلب العناصر الأثقل معًا. وهذه يمكن أن تصل إلى سطح النجم فقط عندما تنتهي حياته تقريبًا.
قال بوبروفسكي: "إن الانفجار الكبير أنتج الهيدروجين والهليوم فقط". "العناصر الأثقل مثل الكربون والأكسجين تأتي فقط من" طهي "النجوم. خلقت التفاعلات النووية في النجوم العناصر الأثقل الموجودة في "الحياة كما نعرفها".
في الخمسين ألف عام الأخيرة من عمرهم الذي يبلغ 10 مليارات عام ، تطرد النجوم بحجم الشمس ذرات الكربون مع الهيدروجين والهيليوم لتكوين سحابة محيطية من الغاز تنتشر قريبًا في الفضاء ، وربما تصبح في النهاية مادة النجوم الجديدة ، الأنظمة الشمسية ، أو ربما الحياة على كوكب شبيه بالأرض. تطرد النجوم الأكبر حجماً مادتها الأثقل في انفجارات ضخمة تسمى المستعرات الأعظمية.
قال بوبروفسكي: "إن جميع العناصر الثقيلة [التي يطلق عليها الفلكيون" معادن ، وتشمل جميع العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم] على الأرض تم إنشاؤها بواسطة تفاعلات الاندماج النووي في الأجيال السابقة من النجوم. "تلك النجوم السابقة طردت تلك العناصر إلى الفضاء ومن ثم تشكل نظامنا الشمسي من هذا الغاز الذي يحتوي على جميع العناصر الثقيلة التي نجدها الآن في الأرض وفي الحياة على الأرض."
LEAD IMAGE CAPTION: سديم عين القط. وجد الباحثون الكربون والأكسجين في السدم الكوكبية المتربة المحيطة بالنجوم في مركز درب التبانة. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)
المصدر: علم الفلك والفيزياء الفلكية وسبيتزر ، عبر AAS
