Układ Słoneczny mógł powstać w otoczce olbrzymiej gwiazdy

Pomimo wielu zdumiewających odkryć dotyczących wszechświata, naukowcy nadal nie są pewni w jaki sposób powstał nasz Układ Słoneczny.

Naukowcy z Uniwersytetu w Chicago przedstawili kompleksową teorię opisującą w jaki sposób nasz układ planetarny mógł uformować się w rozwiewanych wiatrami bąblach wokół olbrzymiej gwiazdy, która dawno już zakończyła swoje życie. Artykuł opublikowany dzisiaj w periodyku Astrophysical Journal dotyczy tajemniczej nadwyżki dwóch pierwiastków chemicznych w Układzie Słonecznym.

Powszechnie przeważająca teoria mówi, że nasz układ planetarny powstał miliardy lat temu w pobliżu eksplozji supernowej. W przeciwieństwie do niej nowy scenariusz umieszcza początek naszego układu w pobliżu olbrzymiej gwiazdy Wolfa-Rayeta o rozmiarach 40-50 większych od Słońca. Gwiazdy Wolfa-Rayeta to najgorętsze gwiazdy we Wszechświecie, produkujące tony pierwiastków chemicznych, które wywiewane są z ich powierzchni przez intensywne wiatry gwiezdne. Gdy gwiazda Wolfa-Rayeta pozbywa się masy, wiatry gwiezdne rozpychają otaczającą ją materię tworząc swego rodzaju bąble otoczone dość gęstą powłoką materii.

„Taka powłoka bąbla to dobre miejsce do powstawania gwiazd” ponieważ pył i gaz zostają w niej uwięzione i z czasem ulegają kondensacji w gwiazdy – mówi współautor opracowania Nicolas Dauphas, profesor na Wydziale Nauk Geofizycznych. Autorzy szacują, że 1 do 16 procent wszystkich gwiazd podobnych do Słońca mogło powstać właśnie w takich gwiezdnych żłobkach.

Powyższa teoria różni się od hipotezy mówiącej o supernowej w tym względzie, że tłumaczy dwa izotopy, które we wczesnym układzie słonecznym występowały w innych proporcjach niż w reszcie galaktyki. Meteoryty będące pozostałością po wczesnym okresie istnienia Układu Słonecznego wskazują, że było tu  mnóstwo glinu-26. Oprócz tego badania (w tym także realizowane w 2015 roku przez Dauphas i jednego e studentów) wskazują, że było tutaj mniej żelaza-60.

Jak dotąd była to nie lada zagadka, bowiem supernowe produkują oba izotopy. „Powstawało pytanie dlaczego jeden z nich dotarł do Układu Słonecznego, a drugi nie” mówi Vikram Dwarkadas, badacz i profesor astronomii.

Problem ten przywiódł naukowców do gwiazd Wolfa-Rayeta, które produkują mnóstwo glinu-26, ale nie produkują żelaza-60.

„Nasza teoria mówi, że glin-26 wywiewany przez gwiazdę Wolfa-Rayeta transportowany jest na zewnątrz na ziarnach pyłu powstałych w bezpośrednim otoczeniu gwiazdy. Takie ziarna mają wystarczający moment pędu, aby przebić się przez jedną stronę otoczki, gdzie ulegają zniszczeniu więżąc glin w samej otoczce” mówi Dwarkadas. Z czasem część otoczki zapada się pod względem grawitacji prowadząc do powstania układu planetarnego.

Co do owej gigantycznej gwiazdy Wolfa-Rayeta: jej życie zakończyło się już dawno temu, albo w eksplozji supernowej, albo w bezpośrednim kolapsie do czarnej dziury. Tego typu kolaps doprowadziłby do powstania tylko niewielkiej ilości żelaza-60. Jeżeli natomiast doszło do eksplozji supernowej, żelazo-60 powstałe w eksplozji mogło nie przedostać się przez ścianki bąbla, albo nieregularnie się rozłożyło.

Źródło: Uniwersytet Chicagowski

Komentarze wyłączone.