Najstarsza siostra Słońca

Najstarsza siostra SłońcaOriginal Press Release
eso1337b
Międzynarodowy zespół kierowany przez astronomów z Brazylii użył teleskop VLT (Very Large Telescope) do zidentyfikowania i zbadania najstarszej znanej bliźniaczki Słońca. Położona 250 lat świetlnych od Ziemi gwiazda HIP 102152 jest podobna do Słońca bardziej niż jakakolwiek inna ? jednak jest od naszej gwaizdy prawie cztery miliardy lat starsza. Starsza, ale poza tym pod każdym innym względem prawie identyczna gwiazda daje nam niespotykaną szansę na zobaczenie, jak Słońce będzie wyglądać za cztery miliardy lat. Nowe obserwacje dostarczają po raz pierwszy także wyraźnego powiązania pomiędzy wiekiem gwiazdy, a ilością litu, jaką zawiera. Dodatkowo sugerują, że HIP 102152 może posiadać skalistą planetę typu ziemskiego.
Odkryliśmy, że HIP 102152 ma bardzo mały poziom litu. Po raz pierwszy pokazuje to wyraźnie, że starsze „Słońca” rzeczywiście mają mniej litu niż Słońce, lub ich młodsze odpowiedniki. Możemy być teraz pewni, że gwiazdy w jakiś sposób niszczą swój lit z wiekiem i że zawartość litu w przypadku Słońca wydaje się normalna dla jego wieku

TalaWanda Monroe
Universidade de Sao Paulo

Astronomowie obserwują Słońce za pomocą teleskopów zaledwie od 400 lat ? niewielki ułamek wieku Słońca, wynoszącego 4,6 miliarda lat. Bardzo trudno jest zbadać przeszłą i przyszłą ewolucję naszej gwiazdy. Jedynym sposobem jest odnalezienie rzadkich gwiazd, które mają podobną masę i skład co Słońce, ale są na różnych etapach swojego życia. Astronomowie zidentyfikowali właśnie gwiazdę, która mogłoby by być identyczną bliźniaczką Słońca, gdyby nie to, że jest 4 miliardy lat starszą ? to prawie jak patrzeć na realną wersję paradoksu bliźniąt.

Jorge Melendez z Uniwersytetu Sao Paulo w Brazylii kierujący zespołem i współautor publikacji, mówi: „Przez dekady astronomowie poszukiwali bliźniaczek Słońca, aby lepiej poznać dającą nam życie gwiazdę. Ale od pierwszego odkrycia w 1997 roku znaleziono niewiele takich przypadków. Uzyskaliśmy z VLT widma świetnej jakości i możemy szczegółowo zbadać słoneczne bliźniaczki z niesamowitą precyzją, aby odpowiedzieć na pytanie czy Słońce jest wyjątkowe.”

Zespół zbadał dwie słoneczne bliźniaczki ? jedną, o której myślano, że jest młodsza niż Słońce (18 Scorpii), drugą, co do której spodziewano się, że jest starsza (HIP 102152). Wykorzystano spektrograf UVES na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Obserwatorium ESO Paranal, aby rozdzielić światło na składowe kolory, co umożliwiło bardzo szczegółowe badanie składu chemicznego i innych własności tych gwiazd.

Okazało się, że HIP 102152 w konstelacji Koziorożca jest najstarszą znaną słoneczną bliźniaczką. Jej wiek szacowany jest na 8,2 miliarda lat, w porównani do 4,6 miliarda lat w przypadku naszego Słońca. Natomiast 18 Scorpii uzyskała potwierdzenie, że jest młodsza ? ma około 2,9 miliarda lat.

Badania starej słonecznej bliźniaczki HIP 102152 pozwalają naukowcom przewidzieć co może wydarzyć się ze Słońcem, gdy osiągnie podobny wiek. Udało się nawet dokonać znaczącego odkrycia. „Jednym z zagadnień, które chcieliśmy zbadać, jest kwestia czy skład Słońca jest typowy”- mówi Melendez. -„Najważniejsze pytanie: dlaczego ma tak dziwnie małą zawartość litu?”

Lit, trzeci pierwiastek w układzie okresowym, został wytworzony podczas Wielkiego Wybuchu razem z wodorem i helem. Astronomowie zastanawiali się od lat dlaczego niektóre gwiazdy wydają się mieć mniej litu niż inne. Dzięki nowym obserwacjom HIP 102152 naukowcy dokonali dużego kroku naprzód w rozwiązywaniu zagadki, znajdując silną korelację pomiędzy wiekiem gwiazdy podobnej do Słońca, a jej zawartością litu.

Nasze Słońce ma obecnie zaledwie 1% zawartości litu występującego w materii, z której powstało. Badania młodszych słonecznych bliźniaczek wskazywały, że te zawierają znacznie większe ilości litu, ale do tej pory naukowcy nie mogli udowodnić związku pomiędzy wiekiem, a zawartością litu.

Końcowym rezultatem tej historii jest fakt, że HIP 102152 ma nietypowy skład chemiczny, które jest nieco różny od większości słonecznych bliźniaczek, ale podobny do Słońca. Obie gwiazdy wykazują deficyt pierwiastków, które występują w meteorytach na Ziemi. Jest to silna wskazówka, że HIP 102152 może posiadać skalista planetę typu ziemskiego

Źródła:

  • ESO: Oldest Solar Twin Identified
  • Ilustracja: ESO/M. Kornmesser
Oldest Solar Twin Identified

eso1337bAn international team led by astronomers in Brazil has used ESO’s Very Large Telescope to identify and study the oldest solar twin known to date. Located 250 light-years from Earth, the star HIP 102152 is more like the Sun than any other solar twin ? except that it is nearly four billion years older. This older, but almost identical, twin gives us an unprecedented chance to see how the Sun will look when it ages. The new observations also provide an important first clear link between a star?s age and its lithium content, and in addition suggest that HIP 102152 may be host to rocky terrestrial planets.

Astronomers have only been observing the Sun with telescopes for 400 years ? a tiny fraction of the Sun?s age of 4.6 billion years. It is very hard to study the history and future evolution of our star, but we can do this by hunting for rare stars that are almost exactly like our own, but at different stages of their lives. Now astronomers have identified a star that is essentially an identical twin to our Sun, but 4 billion years older ? almost like seeing a real version of the twin paradox in action.

Jorge Melendez (Universidade de Sao Paulo, Brazil), the leader of the team and co-author of the new paper explains: ?For decades, astronomers have been searching for solar twins in order to know our own life-giving Sun better. But very few have been found since the first one was discovered in 1997. We have now obtained superb-quality spectra from the VLT and can scrutinise solar twins with extreme precision, to answer the question of whether the Sun is special.?

The team studied two solar twins ? one that was thought to be younger than the Sun (18 Scorpii) and one that was expected to be older (HIP 102152). They used the UVES spectrograph on the Very Large Telescope (VLT) at ESO’s Paranal Observatory to split up the light into its component colours so that the chemical composition and other properties of these stars could be studied in great detail.

They found that HIP 102152 in the constellation of Capricornus (The Sea Goat) is the oldest solar twin known to date. It is estimated to be 8.2 billion years old, compared to 4.6 billion years for our own Sun. On the other hand 18 Scorpii was confirmed to be younger than the Sun ? about 2.9 billion years old.

Studying the ancient solar twin HIP 102152 allows scientists to predict what may happen to our own Sun when it reaches that age, and they have already made one significant discovery. ?One issue we wanted to address is whether or not the Sun is typical in composition,? says Melendez. ?Most importantly, why does it have such a strangely low lithium content??

Lithium, the third element in the periodic table, was created in the Big Bang along with hydrogen and helium. Astronomers have pondered for years over why some stars appear to have less lithium than others. With the new observations of HIP 102152, astronomers have taken a big step towards solving this mystery by pinning down a strong correlation between a Sun-like star?s age and its lithium content.

Our own Sun now has just 1% of the lithium content that was present in the material from which it formed. Examinations of younger solar twins have hinted that these younger siblings contain significantly larger amounts of lithium, but up to now scientists could not prove a clear correlation between age and lithium content.

TalaWanda Monroe (Universidade de Sao Paulo), the lead author on the new paper, concludes: ?We have found that HIP 102152 has very low levels of lithium. This demonstrates clearly for the first time that older solar twins do indeed have less lithium than our own Sun or younger solar twins. We can now be certain that stars somehow destroy their lithium as they age, and that the Sun’s lithium content appears to be normal for its age.

A final twist in the story is that HIP 102152 has an unusual chemical composition pattern that is subtly different to most other solar twins, but similar to the Sun. They both show a deficiency of the elements that are abundant in meteorites and on Earth. This is a strong hint that HIP 102152 may host terrestrial rocky planets [5].

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *