O echipă internațională de cercetători a identificat pentru prima dată un înveliș molecular bogat în compuși ce conțin sulf în jurul stelei masive HD 87643, o supergigantă Be aflată în stadii avansate de evoluție stellară. Observațiile au fost efectuate cu ajutorul observatorului radio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) și rezultatele au fost publicate în The Astrophysical Journal Letters.
Ce au observat astronomii
Studiul, condus de Cristobal Bordiu de la Observatorul Astrofizic INAF Catania, constă într‑un prim sondaj detaliat la lungimi de undă milimetrice al mediului din jurul HD 87643. Până la aceste măsurători, singura moleculă identificată anterior în jurul stelei era monoxidul de carbon (CO). Analiza ALMA a relevat acumularea a 10 molecule diferite, dintre care mai multe conțin sulf, inclusiv monoxidul de sulf (SO) și dioxidul de sulf (SO2).
Prezenţa acestor molecule într‑un înveliș în jurul unei stele atât de fierbinți şi masive este o premieră pentru mediul interstelar, deoarece chimia sulfului în astfel de condiţii era până acum aproape necunoscută.
O anomalie izotopică neobişnuită
Un aspect remarcabil al descoperirii este raportul anormal între doi izotopi ai monoxidului de sulf, observat a fi mult mai scăzut decât cel măsurat în alte regiuni ale Căii Lactee. Această anomalie indică o proporţie mai mare a izotopului mai greu decât ar fi fost anticipat pe baza observațiilor anterioare.
„fracționare independentă de masă”
Cercetătorii propun ca fenomenul să fie explicat printr‑un proces de fracţionare independentă de masă, în care câmpul intens de radiaţie ultravioletă emis de stea distruge preferenţial anumite specii chimice. În acest scenariu, izotopul uşor se autoprotectează mai eficient datorită abundenţei sale, în timp ce izotopul rar rămâne expus şi este convertit în monoxid de sulf, ceea ce duce la raportul observat.
Implicaţii pentru chimia stelară şi originea elementelor
Sulful este al zecelea element ca abundenţă în Univers şi joacă un rol esenţial în chimia prebiotică; totuşi, modul în care acesta se manifestă în jurul stelelor masive, aproape de faza de dispariţie, rămăsese obscur. Descoperirea oferă informaţii directe despre procesele de formare şi distrugere a moleculelor în medii cu radiaţie intensă şi vânturi stelare complexe.
Supergigantele Be — stele bătrâne care au trecut prin faza de ardere a hidrogenului — eliberează importante cantităţi de materie la finalul vieţii, generând configuraţii cu vânturi polar rapide şi un disc ecuatorial dens de praf. Înţelegerea compoziţiei chimice a acestor regiuni este esenţială pentru a urmări modul în care elementele chimice, necesare eventual vieţii, sunt redistribuite în spaţiu.
- Instrument folosit: ALMA (millimetric/submillimetric).
- Stelă studiată: HD 87643, supergigantă Be.
- Specii detectate: 10 molecule diferite, inclusiv SO şi SO2; anterior doar CO era confirmat.
Autorii notează că fenomenul de fracţionare izotopică observat în acest studiu a fost documentat anterior în meteoriţi şi roci terestre vechi, dar nu şi într‑un mediu interstelar atât de exuberant. Aceasta deschide oportunitatea de a compara procesele chimice din jurul stelelor masive cu cele care au avut loc în sistemul Solar timpuriu şi pe Pământ.
| Mărime observată | Detalii |
|---|---|
| Număr molecule | 10 specii detectate la lungimi de undă milimetrice |
| Molecule cu sulf | Include SO şi SO2 |
| Anomalie izotopică | Raport neobişnuit de scăzut între doi izotopi ai SO |
Observaţii viitoare, cu rezoluţie mai mare, sunt necesare pentru a cartografia distribuţia moleculară şi a confirma mecanismele propuse pentru fracţionarea izotopică. Astfel de investigaţii vor contribui la construirea unui tablou mai complet al chimiei din jurul stelelor masive şi al modului în care acestea înlocuiesc şi îmbogăţesc mediul galactic cu elemente esenţiale.
Rezultatele oferă o perspectivă nouă asupra modului în care elementele precum sulful, cruciale pentru chimia complexă, pot fi produs şi transportat în etapele terminale ale evoluţiei stelare.
