Astronomowie mapują ziarna pyłu międzygwiazdowego w Drodze Mlecznej

Pomiędzy gwiazdami w naszej Drodze Mlecznej unoszą się bez celu ogromne ilości maleńkich ziarenek pyłu. Tworzą one budulec nowych gwiazd i planet. Wciąż jednak nie wiadomo, jakie dokładnie są do wykorzystania pierwiastki, aby powstały planety takie jak Ziemia. Zespół badawczy z SRON kierowany przez Elisę Costantini porównał obserwacje z teleskopów rentgenowskich z danymi z urządzeń synchrotronowych, aby stworzyć mapę ziaren międzygwiezdnych w Drodze Mlecznej.

Gdyby nasza Galaktyka skurczyła się do tego stopnia, że gwiazdy miałyby wielkość kulek, między każdą z nich nadal byłoby około tysiąca kilometrów. Można więc śmiało powiedzieć, że galaktyki składają się głównie z pustej przestrzeni. Przestrzeń ta nie jest jednak tak pusta, jak mogłoby się wydawać. Wypełnia ją tak zwany ośrodek międzygwiazdowy. W większości składa się on z gazu, ale około 1% jest w postaci maleńkich ziarenek o wielkości około 0,1 mikrona – 1/1000 szerokości ludzkiego włosa.

Ziarna te powstają podczas cyklu życia gwiazd. Gwiazdy i planety wokół niej powstają z zapadającego się obłoku gazu i pyłu. Kiedy gwiazda ewoluuje pod koniec swojego życia, zaczyna wyrzucać część swojej masy do otaczającego ją ośrodka, tworząc nowy materiał do formowania pyłu. Jeżeli gwiazda skończy swoje życie eksplozją supernowej, wzbogaci środowisko o jeszcze więcej gazu i pyłu. To z kolei w końcu będzie stanowiło nowy budulec dla gwiazd i planet. Jak powiedział Carl Sagan: jesteśmy stworzeni z gwiezdnego pyłu. Ale to, jakie dokładnie pierwiastki są dostępne w ośrodku międzygwiazdowym, aby uformować planety takie jak Ziemia, wciąż nie jest jasne.

Grupa badawcza zajmująca się pyłem międzygwiazdowym zbadała te ziarna, wykorzystując promieniowanie rentgenowskie. Po raz pierwszy udało im się zbadać właściwości pyłu w centralnych regionach Galaktyki i odkryli, że ziarna te konsekwentnie są zbudowane ze szklistego krzemianu: oliwinu, który jest związkiem magnezu, żelaza, krzemu i tlenu. Oddziaływanie z promieniowaniem gwiazdowym i kosmicznym stopiło te ziarna tworząc małe, szkliste, nieregularne kule. Przechodząc dalej, do bardziej odległych regionów z dala od centrum Galaktyki, zespół znalazł wskazówki na obecność większej różnorodności w składzie pyłu. Może to prowadzić do powstawania zróżnicowanych układów planetarnych. Może się okazać nawet, że nasz układ planetarny jest raczej wyjątkiem niż normą.

Costantini: Nasz Układ Słoneczny powstał w zewnętrznych rejonach Galaktyki i jest wynikiem złożonej sekwencji zdarzeń, w tym pobliskich wybuchów supernowych. Pozostaje otwartą kwestią, jakie jest właściwe środowisko do tworzenia się układów planetarnych, i które z tych zdarzeń są niezbędne do uformowania się planety, na której może rozkwitnąć życie.

Aby dojść do swoich wniosków, Costantini i jej grupa porównali obserwacje z teleskopów rentgenowskich i urządzeń synchrotronowych. Tych ostatnich użyli, aby scharakteryzować własności, jakie w promieniowaniu rentgenowskim wytwarzają odpowiedniki pyłu międzygwiazdowego, takie jak krzemiany, tlenki i siarczany. Następnie porównali je z danymi astronomicznymi, aby znaleźć najlepsze dopasowanie. Obserwacja kilku linii widzenia pozwoliła im na zbadanie różnych środowisk Drogi Mlecznej.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
SRON

Vega

Na ilustracji: Ziarna pyłu międzygwiazdowego. Źródło: SRON

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *