И все-таки галактическая пыль содержит углерод!

Новость телескопа Спитцер

12 марта 2009 года

Используя космический телескоп НАСА Спитцер, исследователи нашли подтверждение того, что в ядре нашей Галактики могут формироваться богатые сложными углеродо-содержащими молекулами звезды.

Это открытие важно потому, что расширяет наше знание, как звезды формируют тяжелые элементы - такие, как кислород, углерод и железо - и затем разбрасывают их по Вселенной, давая шанс на зарождение жизни.

Долгое время странное обстоятельство сбивало астрономов с толку - почему телескопы никогда не находили в центре Галактики звезд, богатых углеродом, хотя такие звезды нашлись в других местах? Теперь, с использованием мощных инфракрасных детекторов телескопа Спитцер, команда исследователей смогла найти эти неуловимые углеродные звезды в центре Галактики.

Педро Гарсия-Ларио (Pedro García-Lario), участник исследовательской команды с факультета Европейского Космического Центра, центра Европейского Космического Агенства, рассказывает: "Пыль, окружающая звезды, сильно излучает в инфракрасных лучах". Педро - соавтор статьи на эту тему, опубликованной в феврале 2009 года в журнале Астрономия и Астрофизика.

"С помощью спитцеровского спектра, мы можем с легкостью определить, какой материал возвращается звездами в межзвездную среду - кислородный или углеродный."

Команда ученых проанализировала свет, излучаемый 40 планетарными туманностями - пузырями пыли и газа, окружающими звезды - с использованием Спитцеровского инфракрасного спектрографа. Они просмотрели 26 туманностей по направлению к центру Млечного Пути - в регионе, называемом Галактическое Утолщение, и 14 - в других частях Галактики. Ученые нашли большое количество кристаллизованных силикатов и полицикличных ароматическим гидрокарбонов - двух веществ, которые показывают присутствие кислорода и углерода.

Это необычное сочетание. В Млечном Пути весьма редко встречается пыль сразу из кислорода и углерода, обычно только в окружении двойных звезд. Но команда исследователей обнаружила существование кислородно-углеродной пыли в Галактическом Утолщении, которая, как предполагают, является следствием недавних изменений, перенесенных звездами.

Ученые строят гипотезы о том, что по мере старения и смерти центральной звезды планетарной туманности, ее более тяжелые элементы не уходят во внешние слои, как в других звездах. Только в последние моменты жизни центральной звезды, она расширяется и затем бурно выталкивает почти весь свой оставшийся газ, делая углерод ядра видимым. И тогда астрономы видят его в туманности, окружающей звезду.

"Углерод рождается в этих повторяющихся "термальных пульсах" и постепенно перемещается к поверхности звезды, противоположно тому, что наблюдается в звездах с низким содержанием металла в галактическом диске," говорит Гарсия - Ларио. "Углерод становится виден, только когда звезда готовится умереть."

Исследование подкрепляет гипотезу, почему углерод в некоторых звездах не появляется на поверхности. Ученые считают, что маленькие звезды — с массами до полутора масс солнца - которые содержат много металла, не выносят углерод на свои поверхности по мере своего старения. Звезды в Галактическом Утолщении показывают тенденцию содержать больше металла, чем другие звезды, поэтому данные Спитцера подтверждают эту широко признанную гипотезу.

Этот процесс старения и вспыхивания типичен для всех звезд. По мере старения звезд, они постепенно выжигают все более тяжелые элементы, начиная с водорода и заканчивая железом. Ближе к концу жизни некоторые звезды становятся красными гигантами. Эти умирающие звезды раздуваются настолько, что если одну из них поместить в центр Солнечной Системы, ее внешняя граница достанет до Земной орбиты. Эти звезды пульсируют, теряя массу, и затем сжимаются, извергая почти все свои тяжелые элементы. Эти элементы являются строительными блоками всех планет, включая нашу Землю - так же, как и человечество и любые другие жизненные формы, которые могут существовать во Вселенной.

Статья написана в соавторстве - Хозе Висенте Переа-Кальдерон (José Vicente Perea-Calderón) Европейского Космического Астрономического Центра, Испания; Доминго Анибал Гарсиа-Ларио-Эрнандес (Domingo Anibal García-Lario-Hernández), Институт Астрофизики Канарских островов, Тенерифе, Испания; Ришард Щерба (Ryszard Szczerba), Асртономический Центр Николая Коперника, Торун, Польша; Мэт Бобровски (Matt Bobrowsky), Университет Мериленда, Коледж-Парк.