Le stelle dei sistemi binari si sono rivelate chimicamente simili

Le stelle dei sistemi binari si sono rivelate chimicamente simili
Le stelle dei sistemi binari si sono rivelate chimicamente simili
Anonim

L'ottanta per cento delle stelle nelle binarie larghe si è rivelato essere molto simile in termini chimici, sia nella metallicità totale che in molti elementi individuali. I risultati ottenuti dimostrano la possibilità di studiare il passato della Via Lattea utilizzando oggetti simili, scrivono gli autori in un preprint su arXiv.org.

I componenti principali della nostra Galassia sono stelle e gas, che formano diverse strutture, come un disco spesso, un disco sottile, un alone, un rigonfiamento e pochi altri. Queste strutture non sono statiche, ma sono dinamiche e subiscono un'evoluzione. Lo studio della loro interazione e sviluppo è impegnato in una sezione di astronomia chiamata archeologia galattica, che consente di ripristinare il cambiamento nella Via Lattea nel tempo.

Molti approcci sviluppati nell'ambito dell'archeologia galattica si basano su definizioni precise dei parametri delle singole stelle, ovvero le loro coordinate, velocità, età, masse e altro. In particolare, gli astronomi utilizzano il metodo dell'etichettatura chimica delle stelle, ovvero confrontando le concentrazioni osservate di elementi pesanti nelle atmosfere dei luminari con distribuzioni modello che mostrano la distribuzione dei prodotti della fusione termonucleare nel tempo.

Il metodo di etichettatura chimica si basa su una serie di presupposti e uno di quelli chiave, ovvero l'omogeneità chimica delle stelle nate insieme, al momento non è stato verificato con sufficiente accuratezza. Se tuttavia risulta corretto, in questo modo sarà possibile, ad esempio, determinare gli ammassi di stelle esistenti in passato, che sono crollati fino ai giorni nostri.

Gli astronomi americani guidati da Keith Hawkins decisero di testare sperimentalmente le basi del metodo di etichettatura chimica. Gli autori si sono concentrati sulla sperimentazione di due principi: le stelle nate insieme dovrebbero essere simili nella composizione e le stelle che appaiono in un luogo dovrebbero essere diverse da quelle formate in altre parti della galassia.

Come dati iniziali, gli scienziati hanno preso informazioni su 25 binari larghi, le cui distanze sono note con elevata precisione grazie al telescopio spaziale Gaia. La composizione chimica dei luminari è stata rivelata durante osservazioni dettagliate al telescopio di 2,7 metri dell'Osservatorio McDonald. La scelta di sistemi binari ampi, cioè stelle che sono nate da una nuvola di gas e polvere, ma sono in orbite di lungo periodo, è dovuta al fatto che non hanno interagito durante la loro vita, per cui la loro composizione non ha subito cambiamenti significativi dovuti a fattori esterni.

I ricercatori hanno analizzato sia la metallicità totale delle stelle (la concentrazione di tutti gli elementi è più pesante dell'elio rispetto all'idrogeno nella fotosfera) sia l'abbondanza di 23 elementi individuali di quattro gruppi: metalli leggeri ed elementi dispari (litio, carbonio, sodio, alluminio, scandio, vanadio, rame), elementi alfa (magnesio, silicio, calcio), elementi del picco di ferro (titanio, cromo, manganese, ferro, cobalto, nichel, zinco) ed elementi formati a seguito della cattura di neutroni (stronzio, ittrio, zirconio, bario, lantanio, neodimio, europio).

Si è scoperto che 20 su 25 doppi studiati nella metallicità differiscono di non più del cinque percento, mentre altri differiscono di circa il 25 percento. Le abbondanze dei singoli elementi all'interno di ogni doppio non superavano il 20 percento. Per determinare la differenza chimica tra stelle binarie e altre stelle, gli astronomi hanno confrontato la differenza nelle concentrazioni di elementi tra oggetti casuali nel campione. Il grado di affinità chimica tra i componenti di un sistema si è rivelato molto più vicino che tra stelle di binarie diverse.

In futuro, gli astronomi hanno in programma di espandere il campione per studiare il 20% delle binarie dissimili in modo più dettagliato. Tuttavia, concludono che i loro risultati generalmente supportano la validità del metodo di etichettatura chimica.

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