Gyles Lewis
0 
1094
274
Dwóch astronomów uważa, że zlokalizowali starożytne zderzenie gwiazd, które dało naszemu układowi słonecznemu cenne złoto i platynę - w każdym razie część z nich.
W nowym badaniu opublikowanym 1 maja w czasopiśmie Nature, duet przeanalizował pozostałości radioaktywnych izotopów lub wersji cząsteczek o różnej liczbie neutronów w bardzo starym meteorytie. Następnie porównali te wartości ze stosunkami izotopów uzyskanymi podczas komputerowej symulacji łączenia się gwiazd neutronowych - kataklizmicznych zderzeń gwiazd, które mogą powodować zmarszczki w strukturze czasoprzestrzeni. [15 niezapomnianych zdjęć gwiazd]
Naukowcy odkryli, że zderzenie pojedynczej gwiazdy neutronowej, rozpoczęte około 100 milionów lat przed powstaniem naszego Układu Słonecznego i jego lokalizacją w odległości 1000 lat świetlnych, mogło dostarczyć naszemu kosmicznemu sąsiedztwu wielu pierwiastków cięższych od żelaza, które ma 26 protonów. Obejmuje to około 70% atomów kuru w naszym wczesnym Układzie Słonecznym i 40% atomów plutonu, a także wiele milionów funtów metali szlachetnych, takich jak złoto i platyna. W sumie to zderzenie jednej starożytnej gwiazdy mogło dać naszemu Układowi Słonecznemu 0,3% wszystkich jego ciężkich pierwiastków, odkryli naukowcy - a niektóre z nich nosimy ze sobą każdego dnia.
Dodał, że jeśli nosisz złotą lub platynową obrączkę ślubną, nosisz także odrobinę wybuchowej kosmicznej przeszłości. „Około 10 miligramów [0,00035 uncji] tego prawdopodobnie powstało 4,6 miliarda lat temu” - powiedział Bartos.
Jest w nich złoto zamiast gwiazd
Jak gwiazda robi obrączkę? Potrzeba epickiej kosmicznej eksplozji (i kilku miliardów lat cierpliwości).
Pierwiastki takie jak pluton, złoto, platyna i inne cięższe od żelaza powstają w procesie zwanym szybkim wychwytywaniem neutronów (zwanym także procesem r), w którym jądro atomowe szybko przechodzi w wiązkę wolnych neutronów, zanim jądro zdąży rozpad radioaktywny. Proces ten zachodzi tylko w wyniku najbardziej ekstremalnych zdarzeń we wszechświecie - w gwiezdnych eksplozjach zwanych supernowymi lub zderzającymi się gwiazdami neutronowymi - ale naukowcy nie są zgodni co do tego, które z tych dwóch zjawisk jest głównie odpowiedzialne za produkcję ciężkich pierwiastków we wszechświecie.
W swoich nowych badaniach Bartos i jego kolega Szabolcs Marka (z Columbia University w Nowym Jorku) argumentują, że gwiazdy neutronowe są głównym źródłem ciężkich pierwiastków w Układzie Słonecznym. Aby to zrobić, porównali pierwiastki radioaktywne zachowane w starożytnym meteorytie z numerycznymi symulacjami łączenia się gwiazd neutronowych w różnych punktach czasoprzestrzeni wokół Drogi Mlecznej..
„Meteor zawierał pozostałości radioaktywnych izotopów powstałych w wyniku łączenia się gwiazd neutronowych” - powiedział Bartos w e-mailu. „Chociaż rozpadły się dawno temu, można je było wykorzystać do odtworzenia ilości pierwotnego radioaktywnego izotopu w czasie formowania się Układu Słonecznego”.
Omawiany meteoryt zawierał rozpadające się izotopy atomów plutonu, uranu i kuru, które autorzy badania z 2016 roku w czasopiśmie Science Advances wykorzystali do oszacowania ilości tych pierwiastków obecnych we wczesnym Układzie Słonecznym. Bartos i Marka włączyli te wartości do modelu komputerowego, aby dowiedzieć się, ile połączeń gwiazd neutronowych potrzeba, aby wypełnić Układ Słoneczny odpowiednimi ilościami tych pierwiastków.
Przypadkowy kataklizm
Okazuje się, że pojedyncza fuzja gwiazd neutronowych załatwiłaby sprawę, gdyby zdarzyła się wystarczająco blisko naszego Układu Słonecznego - w ciągu 1000 lat świetlnych, czyli około 1% średnicy Drogi Mlecznej.
Uważa się, że łączenie się gwiazd neutronowych w naszej galaktyce jest dość rzadkie i występuje tylko kilka razy na milion lat - napisali naukowcy. Z drugiej strony, supernowe są znacznie częstsze; według badań Europejskiej Agencji Kosmicznej z 2006 roku, masywna gwiazda wybucha w naszej galaktyce mniej więcej co 50 lat.
Bartos i Marka doszli do wniosku, że wskaźnik supernowych jest o wiele za wysoki, aby uwzględnić poziomy ciężkich pierwiastków obserwowanych we wczesnych meteorach Układu Słonecznego, wykluczając je jako prawdopodobne źródło tych pierwiastków. Jednak pojedyncze połączenie pobliskich gwiazd neutronowych doskonale pasuje do tej historii.
Według Bartosa wyniki te „rzucają jasne światło” na wybuchowe wydarzenia, które pomogły uczynić nasz Układ Słoneczny takim, jakim jest.
- 6 kosmicznych katastrof, które mogą zniszczyć Ziemię
- 12 najdziwniejszych obiektów we Wszechświecie
- 9 dziwnych wymówek, dlaczego jeszcze nie znaleźliśmy kosmitów
Pierwotnie opublikowano w dniu .