Carbon và oxy đã được phát hiện trong bụi xung quanh các ngôi sao ở trung tâm thiên hà Milky Way, cho thấy các ngôi sao đã trải qua sự gián đoạn gần đây của một số loại - và gợi ý cách các ngôi sao có thể gửi các nguyên tố nặng - như oxy, carbon và sắt - ra ngoài trên khắp vũ trụ, mở đường cho cuộc sống.
Các nhà khoa học từ lâu đã mong đợi tìm thấy những ngôi sao giàu carbon trong thiên hà của chúng ta bởi vì chúng ta biết rằng lượng carbon đáng kể phải được tạo ra trong nhiều ngôi sao như vậy. Nhưng carbon trước đây không xuất hiện trong các đám mây khí xung quanh những ngôi sao này, Matthew Bobrowsky, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Maryland và là đồng tác giả của một nghiên cứu mới báo cáo về phát hiện này.
Dựa trên những phát hiện của chúng tôi, điều này là do các ngôi sao cỡ trung bình giàu carbon đôi khi giữ lượng carbon đó ẩn giấu cho đến khi gần hết tuổi thọ của chúng, chỉ giải phóng nó với những lần thở ra cuối cùng của họ.
Các kết quả mới xuất hiện trong số tháng hai của tạp chí Thiên văn học và Vật lý thiên văn.
Bobrowsky và nhóm của ông, do J. V. Perea-Calderón dẫn đầu tại Trung tâm thiên văn vũ trụ châu Âu ở Madrid, Tây Ban Nha, đã sử dụng Kính viễn vọng không gian Spitzer để xem từng ngôi sao và các đám mây bụi và hạt xung quanh, được gọi là tinh vân hành tinh. Các nhà nghiên cứu đã đo ánh sáng phát ra từ các ngôi sao và bụi xung quanh và có thể xác định các hợp chất carbon dựa trên các bước sóng ánh sáng phát ra từ các ngôi sao. Nhìn vào một khu vực ở trung tâm dải Ngân hà có tên là Bul Galactic Bulge, nhóm nghiên cứu đã quan sát 26 ngôi sao và tinh vân hành tinh của họ và tìm thấy 21 chữ ký carbon.
Nhưng các nhà khoa học không chỉ tìm thấy carbon xung quanh những ngôi sao này; họ cũng tìm thấy oxy trong 21 đám mây bụi này, tiết lộ một hỗn hợp nguyên liệu đáng ngạc nhiên cho bụi không gian. Họ báo cáo trong bài báo của mình rằng điều này có khả năng là do một xung nhiệt nơi một làn sóng khí áp suất cao trộn lẫn các lớp nguyên tố như carbon và oxy và phun chúng ra đám mây xung quanh.
Theo các tác giả, việc tìm thấy carbon và oxy trong các đám mây bụi xung quanh các ngôi sao cho thấy sự thay đổi hóa học gần đây trong quần thể sao này.
Những ngôi sao ở trung tâm dải Ngân hà là những ngôi sao cổ xưa và giàu kim loại với sự phong phú của các nguyên tố nặng, theo ông Bob Bobky. Họ khác nhau về thành phần hóa học so với những gì được tìm thấy trong đĩa, xa hơn từ trung tâm.
Nghiên cứu hóa học của các ngôi sao giúp các nhà khoa học tìm hiểu làm thế nào vật chất tạo nên trái đất của chúng ta và các hành tinh khác trong thiên hà của chúng ta rời khỏi nơi sinh ra sao của nó từ lâu.
Khi một ngôi sao đốt nóng hơn và nóng hơn, khí hydro ban đầu tạo ra gần như toàn bộ khối lượng của nó được chuyển đổi, thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân, đầu tiên là heli, sau đó đến các nguyên tố nặng hơn. Vùng nóng nhất trong lõi kết hợp các yếu tố nặng nhất. Và những thứ này chỉ có thể chạm tới bề mặt của ngôi sao khi cuộc sống của nó gần kết thúc.
Cấm Big Bang chỉ sản xuất hydro và heli. Các nguyên tố nặng hơn như carbon và oxy chỉ đến từ việc ‘nấu chín trong các ngôi sao. Phản ứng hạt nhân trong các ngôi sao đã tạo ra các nguyên tố nặng hơn được tìm thấy trong ‘cuộc sống như chúng ta biết.
Trong 50.000 năm cuối cùng của cuộc sống 10 tỷ năm của họ, các ngôi sao có kích thước mặt trời trục xuất các nguyên tử carbon cùng với hydro và helium để tạo thành một đám mây khí bao quanh, sớm phân tán vào không gian, có lẽ cuối cùng trở thành thứ của các ngôi sao mới, hệ mặt trời hoặc thậm chí có thể là sự sống trên một hành tinh giống như trái đất. Những ngôi sao lớn hơn nhiều sẽ trục xuất vật chất nặng hơn của chúng trong các vụ nổ lớn gọi là siêu tân tinh.
Bob tất cả các nguyên tố nặng [mà các nhà thiên văn học gọi là ‘kim loại, và bao gồm tất cả các nguyên tố nặng hơn hydro và heli] trên Trái đất được tạo ra bởi các phản ứng tổng hợp hạt nhân trong các thế hệ sao trước đó, ông Bobrowsky nói. Những ngôi sao trước đó đã trục xuất các nguyên tố đó vào không gian và sau đó hệ mặt trời của chúng ta hình thành từ khí đó chứa tất cả các nguyên tố nặng mà chúng ta tìm thấy trong Trái đất và trong cuộc sống trên Trái đất.
HÌNH ẢNH LÃNH ĐẠO: Tinh vân mắt mèo. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy carbon và oxy trong các tinh vân hành tinh bụi xung quanh các ngôi sao ở trung tâm dải Ngân hà. Tín dụng: NASA / JPL-Caltech / J. Hora (Harvard-Smithsonian CfA)
Nguồn: Thiên văn học & Vật lý thiên văn và Spitzer, thông qua AAS
