Med hjälp av Magellan Inamori Kyocera Echelle (MIKE) spektrograf, astronomer har genomfört en kemisk överflödsstudie av en galaktisk klothop, känd som NGC 1261. Resultat av forskningen, publicerad 22 april på arXiv.org, ge insikter i den kemiska sammansättningen av detta kluster.

Globulära kluster (GC) är samlingar av tätt bundna stjärnor som kretsar kring galaxer. Astronomer uppfattar dem som naturliga laboratorier som möjliggör studier av evolutionen av stjärnor och galaxer. Särskilt, klothopar kan hjälpa forskare att bättre förstå bildningshistorien och utvecklingen av galaxer av tidig typ, eftersom ursprunget till GCs verkar vara nära kopplat till perioder av intensiv stjärnbildning.

På ett avstånd av cirka 53, 000 ljusår, NGC 1261 är en GC i Vintergatans yttre gloria. Klustret är 10,3 miljarder år gammalt, har en massa på cirka 341, 000 solmassor, och metallicitet på en nivå av -1,38. Den kemiska sammansättningen av NGC 1261 är fortfarande dåligt förstådd, dock lyckades vissa studier bestämma överflödsförhållanden för över 20 grundämnen och antydde att flera stjärnpopulationer kan finnas i denna GC.

Ett team av astronomer under ledning av Andreas J. Koc-Hansen från Heidelbergs universitet, Tyskland, bestämde sig för att ta en närmare titt på NGC 1261, med fokus på dess kemiska egenskaper. Genom att använda MIKE-spektrografen monterad på 6,5 m Magellan2/Clay-teleskopet vid Las Campanas-observatoriet, Chile, de utförde en kemisk överflödsanalys av detta kluster.

MIKE tillät forskarna att mäta 31 arter av 29 grundämnen i två stjärnor i NGC 1261, genom att utföra en standardanalys baserad på ekvivalentbreddsmätningar (EW) och spektralsyntes. Resultaten tyder på att klustret är måttligt metallfattigt - med en metallicitet på ungefär -1,26. Dock, trots sin relativt låga metallicitet, den visar upp överflöd av tunga element som överensstämmer med r-processens nukleosyntes.

"Särskilt EU-överflödet antyder kvantitativt att en enda r-processhändelse, såsom en neutron-stjärna neutron-stjärna sammanslagning eller en sällsynt typ av supernova, kan vara ansvarig för stjärnförstärkningen eller till och med klustrets anrikning med överskott av r-material, ", konstaterade forskarna.

Dessutom, studien fann att de lätta elementen som natrium (Na), syre (O), magnesium (Mg), och aluminium (Al) skiljer sig markant mellan de två undersökta stjärnorna, i motsats till flertalet andra element med mindre spridning. Detta stöder scenariot att flera generationer av stjärnor samexisterar i NGC 1261.

Allt som allt, resultaten av studien ger några tips om ursprunget till NGC 1261. Enligt författarna till artikeln, denna GC föddes i Gaia-Enceladus galaxen och har därefter samlats in i den galaktiska halo. Det antas att Gaia-Enceladus gick samman med Vintergatan för mellan 8 och 11 miljarder år sedan. Forskarna tillade att NGC 1261 i allmänhet verkar kemiskt mycket lik Gaia-Enceladus genom att den upptar samma genomsnittliga metallicitet och alfa-förstärkning.

"Än så länge, fusion-GC-banden är troliga, men för att ytterligare skulptera den här bilden, tillägget av ett kemiskt överflödsutrymme är absolut nödvändigt, " avslutade de.

© 2021 Science X Network