science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoekers onderzoeken de oorsprong van sterren die rijk zijn aan fosfor

Schema dat de oorsprong van fosfor op aarde vertegenwoordigt, met betrekking tot mogelijke stellaire bronnen van fosfor in onze Melkweg. Krediet:Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)

Het journaal Natuurcommunicatie heeft de ontdekking gepubliceerd van een nieuw type ster dat zeer rijk is aan fosfor, die zouden kunnen helpen bij het verklaren van de oorsprong van fosfor in onze melkweg. Deze prestatie is gemaakt door astronomen van het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en onderzoekers in de informatica van het Centrum voor Onderzoek in Informatie- en Communicatietechnologie (CITIC) aan de Universiteit van La Coruña (Galicië).

Alle chemische elementen in het universum, behalve waterstof en het meeste helium, werden in sterren geproduceerd. Maar onder hen er zijn er een paar (koolstof, stikstof, zuurstof, zwavel en fosfor) die bijzonder interessant zijn omdat ze de basis vormen voor het leven zoals we dat op aarde kennen. Fosfor is van bijzonder belang omdat het deel uitmaakt van de DNA- en RNA-moleculen, en is een noodzakelijk element in de energetische uitwisseling binnen cellen, en voor de ontwikkeling van hun membranen.

De studie, op basis van een analyse van een groot aantal infraroodspectra in de H-band uit de openbare database van de Sloan Digital Sky Survey, zou een duidelijke reeks veelbelovende stellaire kandidaten kunnen bieden om de oorsprong en de waargenomen hoeveelheid fosfor in de melkweg te verduidelijken, en specifiek, in ons zonnestelsel, die geen van de huidige modellen van galactische chemische evolutie heeft kunnen verklaren.

Echter, de eigenaardige chemie van deze sterren is nog steeds verontrustend. In feite, ze zijn niet alleen rijk aan fosfor, maar ook in bepaalde andere elementen, zoals magnesium, silicium, zuurstof, aluminium en zelfs van zwaardere elementen zoals cerium. Verrassend genoeg, na een uitgebreide analyse van alle mogelijke stellaire bronnen en processen waarvan bekend is dat ze chemische elementen vormen in het binnenste van sterren, dit chemische patroon wordt niet voorspeld door de huidige theorieën over stellaire evolutie en nucleosynthese.

"Deze resultaten laten zien dat we niet alleen te maken hebben met een nieuw type object, maar dat hun ontdekking de weg vrijmaakt voor de verkenning van nieuwe fysieke mechanismen en kernreacties die plaatsvinden in het binnenste van sterren, " legt IAC-onderzoeker Thomas Masseron uit, de leider van het project en de eerste auteur van het artikel.

"Het kan een belangrijke aanwijzing zijn over de oorsprong van fosfor, dat een fundamenteel onderdeel van het leven is, " zegt Aníbal García-Hernández, een andere IAC-onderzoeker, wie is de tweede auteur van het artikel.

In aanvulling, dankzij de Spaanse diensttijd, ze verkregen het optische spectrum van de meest briljante van de fosforsterren met de Echelle-spectrograaf (FIES) op de Nordic Optical Telescope (NOT) van het Roque de los Muchachos Observatorium, (Garafia, La Palma).

"Dit spectrum stelde ons in staat om de chemische abundanties van andere elementen in deze sterren te verkrijgen, die eigenaardig en rijk aan fosfor zijn, en om definitief elke bekende sterkandidaat uit te sluiten die de sterren zou kunnen verklaren die rijk zijn aan dit element, " zegt Olga Zamora, een co-auteur van het artikel, en een IAC-ondersteuningsastronoom.

"Een ontdekking die zo onverwacht en buitengewoon is, had niet kunnen worden gedaan zonder een nauwe interdisciplinaire samenwerking tussen astronomen en experts op het gebied van berekeningen, " zegt Arturo Manchado, een IAC-onderzoek en een co-auteur van het artikel.