Yaklaşık fiziksel boyut sırasına göre sanatsal olarak spiral bir düzende düzenlenmiş 22 ayrı tanınmış PNe’yi gösteren artık ikonik bir kolaj. Katkıda bulunanlar: ESA/Hubble ve NASA, ESO, NOAO/AURA/NSF, ilgili yazar ve Ivan Bojičić’in fikrinden alınmıştır ve David Frew ve yazarın katkılarıyla Ivan Bojičić tarafından hazırlanmıştır.
Hong Kong Üniversitesi’ndeki (HKU) Uzay Araştırmaları Laboratuvarı’ndan (LSR) iki astrofizikçi, sonunda Gezegenimsi Bulutsularda (PNe) bulunan kükürt elementinin beklenenden düşük miktarlarıyla ilgili 20 yıllık bir astrofizik bulmacasını çözdü. diğer elementlerin ve diğer astrofiziksel nesnelerin beklentileri ve ölçümleriyle karşılaştırıldığında.
Beklenen kükürt seviyelerinin uzun süredir “hareket halinde eksik” olduğu görülüyor. Ancak son derece doğru ve güvenilir verilerden yararlanmanın bir sonucu olarak artık göz önünde saklandıktan sonra nihayet göreve hazır hale geldiler. Ekip yakın zamanda bulgularını bildirdi. Astrofizik Günlük Mektupları.
Arka plan
PNe, renkli ve çeşitli şekilleriyle hem profesyonel hem de amatör gökbilimcileri uzun süredir büyüleyen ve heyecanlandıran, ölmekte olan yıldızların kısa ömürlü, parlayan, dışarı atılan, gazdan oluşan örtüleridir. PNe, ev sahibi yıldızlarıyla karşılaştırıldığında yalnızca birkaç on binlerce yıl yaşar ve bu onların “beyaz cüce” olma yolunda PN aşamasından geçmesi milyarlarca yıl alabilir.
Sonuç olarak PNe, yıldızların ölüm sancılarının neredeyse anında anlık görüntüsünü sağlıyor. Zengin emisyon çizgisi spektrumları, kimyasal bileşimlerinin ayrıntılı çalışmalarına olanak tanıdığından, yıldız evriminin son aşamasına hayati, bilimsel bir penceredirler.
Gizemli Kükürt Anomalisi
Geçmiş çalışmalar, PNe optik spektrumunun değişen miktarda kükürt elementi eksikliğine sahip olduğunu gösterdi. Bu açığın açıklanması zordu çünkü “α elementi” olarak bilinen kükürtün, daha büyük yıldızlarda oksijen, neon, argon ve klor gibi diğer elementlerle aynı anda üretilmesi gerekiyordu. Sonuç olarak kozmik bolluğu da doğru orantılı olmalıdır.
Şili’deki ESO teleskopundan alınan PN NGC 5189 Gezegenimsi Bulutsu görüntüsü. Bazıları onun uzayda uçan bir Çin Ejderhasına benzediğini söylüyor. Kredi bilgileri: ESO
Şaşırtıcı bir şekilde, H II bölgelerinde (Hidrojen iyonize bölgesi) ve mavi kompakt gökadalarda (bkz. şekil 2) kükürt ve oksijen bolluğu arasında güçlü korelasyonlar gözlemlenirken, düşük ila orta kütleli yıldızlardan kaynaklanan PNe, sürekli olarak daha düşük Kükürt seviyeleri sergiler ve bu da artışa neden olur. onlarca yıldır gökbilimcileri şaşırtan ve rahatsız eden sözde gizemli “kükürt anomalisine”.
Gizemi Çözme Çalışmamız
HKU MPhil Fizik bölümünden mezun olan ve HKU LSR’de Araştırma Görevlisi olan Bayan Shuyu Tan, danışmanı LSR Direktörü Profesör Quentin PARKER ile birlikte, olağanüstü yüksek sinyalden gürültüye (S/N) optik spektrumun benzeri görülmemiş bir örneğini kullandı. Galaksimizin merkezinde yaklaşık 130 PNe bulunmaktadır. Bu olağanüstü veri setinde minimum düzeyde arka plan gürültüsü vardı ve bu, spektral özelliklerin net ve ayrıntılı bir şekilde incelenmesine olanak tanıyarak ekibin gizemi etkili bir şekilde ele almasına ve çözmesine yardımcı oldu.
Bu PNe, dünyanın önde gelen Avrupa Güney Gözlemevi kullanılarak gözlemlendi (ESO) 8m Çok Büyük Teleskop Şili’de. Anomalinin aslında PNe spektrumundaki kükürt emisyon çizgileri için zayıf veri kalitesinin bir sonucu olduğu ortaya çıktı. Oksijenin diğer elementler için baz metaliklik karşılaştırıcısı olarak kullanılmasının doğru olmadığı ve bunun yerine Argon’un kükürt için oksijen ile daha güçlü bir korelasyon gösterdiği ve daha güvenilir bir metaliklik göstergesi ve uygun bir karşılaştırma elemanı olarak önerildiği bulunmuştur.
Dolayısıyla, büyük bir teleskopta dikkatle seçilmiş büyük bir PNe örneği yüksek S/N’de spektroskopik olarak gözlemlendiğinde, veriler görüldüğü gibi ilk kez güçlü bir “kilitleme adımı” davranışını veya PNe’deki kükürtü ortaya çıkarmakla kalmadı. diğer astrofiziksel nesne türleri için beklenen bir durumdu, ancak anormalliğin kendisi etkili bir şekilde ortadan kalktı.
Yazarlar, Gezegenimsi Bulutsulardaki kükürt anormalliğinin, hafife alınan yüksek kükürt iyonizasyon aşamalarının veya zayıf kükürt hattı akışlarının bir sonucu olduğunu öne süren önceki iddiaları etkili bir şekilde çürüttüler. Bu bulgu, bilimsel gizemlerin çözülmesinde yüksek kaliteli verilerin kritik öneminin altını çiziyor.
Referans: “Gezegenimsi Bulutsulardaki Kükürt Anomalisi Nereye ya da Solmuş?” Shuyu Tan ve Quentin A. Parker, 31 Ocak 2024, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad1ed9