Решающая роль рециклинга в эволюции жизни в нашей Вселенной
Изучая различные этапы жизненного пути звезд и получая новые знания об их эволюционном цикле, ученые из Центра астрофизики и планетологии узнали больше о решающем этапе возникновения жизни в нашей Вселенной. Их исследование впервые показывает, как вещество, выбрасываемое после смерти звезд, перерабатывается для образования новых звезд и планет.
Ученым давно известно, что материалы, из которых состоит человеческая жизнь, отсутствовали при зарождении Вселенной. Такие элементы, как углерод и кислород, образуются глубоко внутри звезд и высвобождаются, когда звезды взрываются. Пока не ясно, что происходит с этими материалами в подавляющем большинстве звезд, которые не взрываются, и как они затем извлекаются, чтобы способствовать развитию новых планет и биосфер.
В своей статье «Численное моделирование ветряных протопланетных туманностей – I. излучение в ближнем инфракрасном диапазоне », который был опубликован Королевским астрономическим обществом 12 сентября, профессор Майкл Смит и аспирант Игорь Новиков обнаружили это жизненно важное недостающее звено.
Выполнив двумерное моделирование на своем суперкомпьютере Forge, которое отображало структуру света, излучаемого звездами в различных условиях окружающей среды, исследовательская группа смогла понять, как выброшенный материал переносится и смешивается с межзвездным газом с образованием новых астрономических объектов.
Впервые физики смоделировали детальное формирование Протопланетной туманности. Это астрономические объекты, которые развиваются в ходе поздней эволюции звезды. Они смоделировали формирование оболочки из материалов, которая высвобождается по мере старения звезды.
Эти оболочки образуют планетарные туманности или кольцевые облака газа и пыли, которые видны в ночном небе.
Исследование показало, как газ и энергия, излучаемые звездами, возвращаются во Вселенную и в каких формах.
Было обнаружено, что элементы, производимые умирающими звездами, передаются в процессе фрагментации и перерабатываются в новые звезды и планеты.
Профессор Смит сказал: «Сначала мы были озадачены результатами наших симуляций.
Нам нужно было понять, что происходит с изгнанными снарядами умирающих красных гигантов. Мы предположили, что оболочки должны быть временными, как если бы они остались нетронутыми, жизнь не могла бы существовать в нашей вселенной, и наши планеты были бы незанятыми.
‘Снаряды не однородные. Скорее всего, будет холодным и молекулярным. Они распадаются на торчащие пальцы и теряют свою целостность. Напротив, теплые атомные оболочки остаются нетронутыми.
Это дает важные подсказки о том, как углерод и другие материалы передаются и повторно используются в нашей Вселенной. Наша цивилизация существует тогда, когда производство переработанных материалов находится на пике. Наверное, это не совпадение.’
