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    Par de estrelas em colisão derrama moléculas radioativas no espaço
    p Impressão artística da colisão de duas estrelas, como os que formaram o CK Vul. A inserção ilustra a estrutura interna de uma gigante vermelha antes da fusão. Uma fina camada de 26-alumínio (marrom) envolve um núcleo de hélio. Um envelope convectivo estendido (fora da escala), que forma a camada mais externa da estrela, pode misturar material de dentro da estrela para a superfície, mas nunca atinge a profundidade suficiente para dragar 26-alumínio até a superfície. Apenas uma colisão com outra estrela pode dispersar o 26-alumínio. Crédito:NRAO / AUI / NSF; S. Dagnello

    p Quando duas estrelas semelhantes ao Sol colidem, o resultado pode ser uma explosão espetacular e a formação de uma estrela inteiramente nova. Um desses eventos foi visto da Terra em 1670. Pareceu aos observadores como um brilhante, vermelho "nova estrela". Embora inicialmente visível a olho nu, esta explosão de luz cósmica rapidamente se desvaneceu e agora requer poderosos telescópios para ver os restos desta fusão:uma fraca estrela central cercada por um halo de material brilhante fluindo para longe dela. p Aproximadamente 348 anos após este evento, uma equipe internacional de astrônomos usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e os radiotelescópios NOEMA (Northern Extended Millimeter Array) estudou os restos desta fusão estelar explosiva - conhecida como CK Vulpeculae (CK Vul) - e descobriu o assinatura convincente de uma versão radioativa de alumínio ( 26 Al, um átomo com 13 prótons e 13 nêutrons) ligado a átomos de flúor, formando monofluoreto de 26-alumínio ( 26 AlF).

    p Esta é a primeira molécula com um radioisótopo instável detectado definitivamente fora de nosso sistema solar. Os isótopos instáveis ​​têm um excesso de energia nuclear e, eventualmente, decaem em um estável, forma menos radioativa. Nesse caso, o 26-alumínio (26Al) decai em 26-magnésio ( 26 Mg).

    p "A primeira detecção sólida deste tipo de molécula radioativa é um marco importante em nossa exploração do universo molecular frio, "disse Tomasz Kamiński, um astrônomo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massa., e autor principal em um artigo publicado em Astronomia da Natureza .

    p Os pesquisadores detectaram a assinatura espectral única dessas moléculas nos detritos ao redor de CK Vul, que é aproximadamente 2, 000 anos-luz da Terra. À medida que essas moléculas giram e caem pelo espaço, eles emitem uma impressão digital distinta de luz de comprimento de onda milimétrica, um processo conhecido como "transição rotacional". Os astrônomos consideram este o "padrão ouro" para detecções moleculares.

    p Essas impressões digitais moleculares características são geralmente tiradas de experimentos de laboratório e então usadas para identificar moléculas no espaço. No caso de 26AlF, este método não é aplicável porque o alumínio 26 não está presente na Terra. Astrofísicos de laboratório da Universidade de Kassel / Alemanha, portanto, usaram os dados de impressão digital de estável e abundante 27 Moléculas de AlF para derivar dados precisos para os raros 26 Molécula de AlF. "Este método de extrapolação é baseado na chamada abordagem de Dunham, "explicou Alexander Breier da equipe Kassel." Ele permite aos pesquisadores calcular com precisão as transições rotacionais de 26 AlF com uma precisão muito além das necessidades dos observadores astronômicos. "

    p Imagem composta de CK Vul, os restos de uma colisão de estrelas duplas. Este impacto lançou moléculas radioativas para o espaço, como visto na estrutura laranja de lóbulo duplo no centro. Esta é uma imagem ALMA de monofluoreto de 27 alumínio, mas a rara versão isotópica de AlF reside na mesma região. O vermelho, imagem difusa é uma imagem ALMA da poeira mais extensa na região. O azul é a emissão ótica de hidrogênio vista pelo observatório Gemini. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Kami? Ski &M. Hajduk; Gêmeos, NOAO / AURA / NSF; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton

    p A observação deste isotopólogo em particular fornece novos insights sobre o processo de fusão que criou o CK Vul. Também demonstra que as profundezas, densas camadas internas de uma estrela, onde elementos pesados ​​e isótopos radioativos são forjados, pode ser agitado e lançado no espaço por colisões estelares. "Estamos observando as entranhas de uma estrela dilacerada três séculos atrás por uma colisão, "observou Kamiński." Quão legal é isso? "

    p Os astrônomos também determinaram que as duas estrelas que se fundiram tinham massa relativamente baixa, com um sendo uma estrela gigante vermelha com uma massa em algum lugar entre 0,8 e 2,5 vezes a do nosso sol.

    p "Esta primeira observação direta deste isótopo em um objeto estelar também é importante no contexto mais amplo da evolução química galáctica, "observou Kamiński." Esta é a primeira vez que um produtor ativo do nuclídeo radioativo 26 Al foi identificado diretamente por observação. "

    p É sabido há décadas que existem cerca de três sóis inteiros de 26 Al se espalhou pela Via Láctea. Mas essas observações, feito em comprimentos de onda de raios gama, só poderia identificar que o sinal estava lá; eles não conseguiam localizar fontes individuais e não estava claro como os isótopos chegaram lá.

    p Com as estimativas atuais sobre a massa de 26 Al em CK Vul (cerca de um quarto da massa de Plutão) e a rara ocorrência de fusões como esta, parece bastante improvável que as fusões sejam as únicas responsáveis ​​por este material radioativo galáctico, os astrônomos concluem.

    p Contudo, ALMA e NOEMA só podem detectar a quantidade de 26 Al ligado com flúor. The actual mass of 26 Al in CK Vul (in atomic form) may be much greater. It is also possible that other merger remnants may have far greater amounts. Astronomers may also have underestimated the current merger rates in the Milky Way. "So this is not a closed issue and the role of mergers may be non-negligible, " speculated Kamiński.


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