Die Studie untersucht die chemischen Eigenschaften des Kugelsternhaufens NGC 1261

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CMD von NGC 1261 aus der Photometrie von Kravtsov et al. (2010, linkes Feld) und Kieler Diagramm (rechtes Feld). Die beiden untersuchten Sterne sind als rote Symbole gekennzeichnet. Bildnachweis: Koc-Hansen et al., 2021.

Kugelsternhaufen (GCs) sind Sammlungen eng gebundener Sterne, die Galaxien umkreisen. Astronomen betrachten sie als natürliche Laboratorien, die Studien zur Entwicklung von Sternen und Galaxien ermöglichen. Insbesondere könnten Kugelhaufen den Forschern helfen, die Entstehungsgeschichte und die Entwicklung von Galaxien vom frühen Typ besser zu verstehen, da der Ursprung von GCs eng mit Perioden intensiver Sternentstehung verbunden zu sein scheint.

In einer Entfernung von 53.000 Lichtjahren ist NGC 1261 ein GC im äußeren Lichthof der Milchstraße. Der Cluster ist 10,3 Milliarden Jahre alt, hat eine Masse von etwa 341.000 Sonnenmassen und eine Metallizität von -1,38. Die chemische Zusammensetzung von NGC 1261 ist noch wenig bekannt, jedoch gelang es einigen Studien, Häufigkeitsverhältnisse für über 20 Elemente zu bestimmen, und es wurde vermutet, dass in dieser GC mehrere Sternpopulationen vorhanden sein könnten.

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Andreas J. Koc-Hansen von der Universität Heidelberg beschloss, sich NGC 1261 genauer anzusehen und sich auf seine chemischen Eigenschaften zu konzentrieren. Mithilfe des MIKE-Spektrographen, der am 6,5 m langen Magellan2 / Ton-Teleskop am Las Campanas-Observatorium in Chile angebracht war, führten sie eine Analyse der chemischen Häufigkeit dieses Clusters durch.

Mit MIKE konnten die Forscher 31 Arten von 29 Elementen in zwei Sternen von NGC 1261 messen, indem sie eine Standardanalyse auf der Grundlage von Messungen der äquivalenten Breite (EW) und der Spektralsynthese durchführten. Die Ergebnisse legen nahe, dass der Cluster mäßig metallarm ist – mit einer Metallizität von ungefähr -1,26. Trotz seiner relativ geringen Metallizität weist es jedoch schwere Elementhäufigkeiten auf, die mit der R-Prozess-Nukleosynthese übereinstimmen.

“Insbesondere die Eu-Überfülle legt quantitativ nahe, dass ein einzelnes r-Prozess-Ereignis, wie eine Neutronenstern-Neutronenstern-Fusion oder eine seltene Art von Supernova, für die Sternverstärkung oder sogar die Anreicherung des Clusters mit dem Überschuss r verantwortlich sein kann -Material “, stellten die Wissenschaftler fest.

Darüber hinaus ergab die Studie, dass sich die leichten Elemente wie Natrium (Na), Sauerstoff (O), Magnesium (Mg) und Aluminium (Al) zwischen den beiden untersuchten Sternen im Gegensatz zu den meisten anderen Elementen mit geringerer Streuung signifikant unterscheiden. Dies unterstützt das Szenario, dass mehrere Generationen von Sternen in NGC 1261 koexistieren.

Alles in allem liefern die Ergebnisse der Studie einige Hinweise auf den Ursprung von NGC 1261. Laut den Autoren des Papiers wurde dieser GC in der Gaia-Enceladus-Galaxie geboren und anschließend in den galaktischen Halo aufgenommen. Es wird angenommen, dass Gaia-Enceladus vor 8 bis 11 Milliarden Jahren mit der Milchstraße verschmolzen ist. Die Forscher fügten hinzu, dass NGC 1261 Gaia-Enceladus im Allgemeinen chemisch sehr ähnlich erscheint, da es die gleiche mittlere Metallizität und Alpha-Verstärkung aufweist.

“Bisher sind die Verbindungen zwischen Fusion und GC wahrscheinlich, aber um dieses Bild weiter zu formen, ist die Hinzufügung eines Raums für chemische Abundanzen unerlässlich”, folgerten sie.

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