Астрономы впервые обнаружили редкие изотопы углерода и кислорода в соседних звездах
Валидация обнаружения изотопологов. Автор: Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02641-4
Астрономы Лейденского университета впервые обнаружили редкие изотопы углерода и кислорода в соседних звездах, что открывает новый путь к лучшему пониманию химической эволюции космоса. Результаты исследования опубликованы сегодня в журнале Nature Astronomy.
Фундаментальный вопрос о происхождении углерода и кислорода во Вселенной занимает астрономов на протяжении десятилетий. Эти элементы являются не только важными составляющими человеческого тела, но и одними из самых распространенных элементов во Вселенной. Однако в ранней Вселенной, вскоре после Большого взрыва, этих атомов еще не существовало.
Почти все, что мы видим вокруг себя, состоит из атомов, которые были созданы в горячих центрах звезд. Из самых простых атомов, водорода и гелия, массивные звезды производят более тяжелые элементы, такие как углерод, азот и кислород.
«Ядерный синтез в звездах — это сложный процесс и всего лишь отправная точка химической эволюции», — говорит Дарьо Гонсалес Пикос (Лейденский университет), руководивший исследованием.
Когда звезда достигает конца своей жизни, этот вновь созданный материал рассеивается в космосе — либо путем мягкого сброса внешних слоев, либо в результате драматического взрыва сверхновой.
Это космическое перераспределение обогащает газ в нашей галактике Млечный Путь, предоставляя сырье для формирования новых звезд и планет, таких как Земля. Таким образом, свет каждой звезды несет химический отпечаток этой истории.
Команда Гонсалеса Пикоса, Игнаса Снеллена и Сэма де Регта нашла новый способ прочтения этих химических отпечатков, изучая изотопы — различные разновидности элемента. В то время как количество протонов определяет химические свойства элемента (например, шесть для углерода), количество нейтронов может варьироваться. На Земле 99% атомов углерода имеют шесть нейтронов, но небольшая часть имеет семь. Команде удалось с беспрецедентной точностью измерить эти изотопные соотношения как для углерода, так и для кислорода в 32 соседних звездах.
«Теперь мы видим, что звезды, которые менее химически обогащены, чем Солнце, имеют меньше этих минорных изотопов», — говорит соавтор де Регт (Лейденский университет). — «Это открытие подтверждает то, что предсказывали некоторые модели галактической химической эволюции, и теперь предоставляет новый инструмент для перемотки химических часов космоса».
Примечательно, что все данные для этого исследования получены из архивов телескопа на острове Гавайи — Канадо-Франко-Гавайского телескопа (CFHT).
«Наблюдения изначально проводились по совершенно другой причине, чем та, для которой мы их используем сейчас», — говорит соавтор Снеллен (Лейденский университет). — «Это была полностью идея Дарьо — использовать высокоразрешающие спектры, которые фактически предназначались для открытия планет, для этого изотопного исследования — с впечатляющими результатами».
Гонсалес Пикос заключает:
«Эта космическая детективная история в конечном счете о нашем собственном происхождении, помогающая нам понять наше место в длинной цепи астрофизических событий и то, почему наш мир выглядит именно так».
Дополнительная информация: Darío González Picos et al, Chemical evolution imprints in the rare isotopes of nearby M dwarfs, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02641-4
0 комментариев