Astronomi konačno znaju zašto zvezde rođene iz istog oblaka nisu identični blizanci

Foto: ESO/VPHAS+ team

Čudno, ali binarne zvezde rođene iz istog roditeljskog oblaka gasa i prašine nisu uvek identični blizanci. Moguće je da čak imaju različite vrste orbitirajućih planeta.

Uprkos našoj upoznatosti sa jednozvezdanim sistemom, zahvaljujući Sunčevom izolovanom načinu života, procenjuje se da 85% zvezda živi sa stelarnim saputnikom. Ove takozvane binarne zvezde su rođene iz istog oblaka gasa, što znači da verovatno dele ista hemijska jedinjenja – i da bi trebalo da imaju gotovo identične hemijske sastave i iste vrste planetarnih sistema, piše Space.

Preporučujemo

Međutim, nije uvek tako.

Pomoću teleskopa Džemini Saut na severu Čilea, naučnici su otkrili da su razlike binarnih zvezda posledica varijacija u hemijskim jedinjenjima ogromnog molekularnog oblaka koji ih rađa. Tako je potvrđeno da razlike između zvezda mogu poticati čak iz vremena pre nego što su počele da se formiraju.

Naučnici su ranije ponudili tri moguća objašnjenja zašto se zvezde iz istog oblaka razlikuju. Dve od tih teorija sugerišu da se izmene zvezda dešavaju dugo posle formiranja.

Jedna ideja sugeriše da bi nasumično termalno kretanje atoma u binarnim zvezdama moglo dovesti do procesa zvanog „atomska difuzija“, što bi dovelo do slaganja atoma u postepene slojeve, procesa pod kontrolom zvezdine temperature i površinske gravitacije. Tako bi kod binarnih zvezda različitih masa i temperatura ovo objasnilo razliku u hemijskom sastavu.

Alternativno, jedna od zvezda u binarnom sistemu mogla bi progutati neku od stenovitih planeta koje kruže oko nje, usvajajući tako neke hemijske elemente planete i stvarajući razliku u hemijskom sastavu.

Još jedna mogućnost, pak, jeste da su varijacije u sastavu zvezde rezultat primordijalnih regiona hemijskog nekonformiteta u džinovskom molekularnom oblaku koji rodi binarne zvezde.

Naučnici su se dosad fokusirali na zvezde u glavnom periodu njihovog života, kad zvezde poput Sunca pretvaraju vodonik u helijum u svojim jezgrima, što je i najveći deo života zvezde.

Radi procene tih objašnjenja, istraživači su koristili novi optički spektograf visoke rezolucije (GHOST) u cilju proučavanja različitih talasnih dužina svetlosti dve džinovske zvezde u binarnom sistemu HD 138202+CD−30 12303, udaljenom oko 1.720 svetlosnih godina od Zemlje.

Otkriveno je da zvezde HD 138202+CD−30 12303 imaju duboke i turbulentne spoljašnje slojeve zvane „konvektivne zone“, što je omogućilo da se odbace dve teorije. To je zato što bi neprekidno vrtloženje tih konvektivnih zona sprečilo sleganje materijala putem atomske difuzije, a debeli spoljašnji slojevi znače da bi apsorpcija neke planete imala veliki uticaj na sastav zvezde pošto bi se progutani materijal brzo rastvorio.

Ostaje teorija primordijalne razlike.

Astronomi su prvi put potvrdili da razlike između binarnih zvezda počinju u najranijim fazama njihovog formiranja.

Osim otkrivanja tajni varijacije binarnih zvezda, istraživanje takođe ima posledice u pogledu toga zašto ova zvezdana tela ponekad imaju različite planetarne sisteme – različite zvezde utiču na planetarne sisteme oko sebe na različite načine.

Različiti planetarni sistemi mogu da znače veoma različite planete – stenovite, nalik Zemlji, ledene džinove, gasovite džinove – koje kruže oko svojih zvezda na različitim udaljenostima i gde bi potencijal za život mogao biti vrlo različit.

Štaviše, pokazujući kako zvezde sa različitom hemijom mogu doći iz istih oblaka gasa, rezultati bi mogli podstaći astronome da preispitaju način na koji određuju stelarno poreklo na osnovu hemijske strukture.

Naučnici bi možda takođe morali da preispitaju shvatanje zvezda za koje se pretpostavlja da su progutale orbitirajuću planetu, pošto znaci ovog silovitog procesa na površinama zvezdanih tela mogu zapravo biti samo rezultat načina na koji je zvezda rođena.

(Telegraf Nauka/Space)