Dva astronoma mislita, da sta določila starodavni zvezdni trk, ki je našemu osončju priskrbel predpomnilnik dragocenega zlata in platine - nekaj vseeno.
V novi raziskavi, objavljeni 1. maja v reviji Nature, je dvojac analiziral ostanke radioaktivnih izotopov ali različic molekul z različnim številom nevtronov v zelo starem meteoritu. Nato so te vrednosti primerjali z izotopskimi razmerji, ki so nastale z računalniško simulacijo združitev nevtronskih zvezd - kataklizmičnih zvezdnih trkov, ki lahko povzročijo valovanja v tkanini vesolja in časa.
Raziskovalci so ugotovili, da bi lahko en sam trk nevtronskih zvezd, ki se je začel približno 100 milijonov let, preden se je naš osončje oblikoval in se nahajal na 1000 svetlobnih let, našemu kozmičnemu okolju priskrbel veliko elementov težjih od železa, ki ima 26 protonov. To vključuje približno 70% atomov kurija našega zgodnjega sončnega sistema in 40% njegovih atomov plutonija, skupaj z več milijoni funtov plemenitih kovin, kot sta zlato in platina. Raziskovalci so ugotovili, da je ta enodalni prastari zvezdni sunk našemu sončnemu sistemu dal 0,3% vseh težkih elementov, zato jih nekatere nosimo s seboj vsak dan.
Dodal je, da če nosite zlati ali platinasti poročni prstan, nosite tudi delček eksplozivne kozmične preteklosti. "Približno 10 miligramov se je verjetno oblikovalo pred 4,6 milijarde let," je dejal Bartos.
Zlato v njih je zvezd zvezd Thar
Kako zvezda naredi poročni prstan? Potrebna je epska kozmična eksplozija (in nekaj milijard let potrpljenja).
Elementi, kot so plutonij, zlato, platina in drugi, težji od železa, nastanejo v procesu, imenovanem hitri zajem nevtronov (imenovan tudi r-proces), pri katerem atomsko jedro hitro zasveti na kup prostih nevtronov, preden jedro doseže čas radioaktivno razpade. Ta proces se zgodi le kot rezultat najbolj ekstremnih dogodkov v vesolju - pri zvezdnih eksplozijah, imenovanih supernovah ali trčenju nevtronskih zvezd -, vendar se znanstveniki ne strinjajo, kateri od teh dveh pojavov je v glavnem odgovoren za proizvodnjo težkih elementov v vesolju.
Bartos in njegov kolega Szabolcs Marka (z univerze Columbia v New Yorku) v svoji novi raziskavi navajata argument, da so nevtronske zvezde prevladujoč vir težkih elementov v osončju. Da bi to naredili, so primerjali radioaktivne elemente, ki so bili ohranjeni v starodavnem meteoritu, z numeričnimi simulacijami združitev nevtronskih zvezd na različnih točkah v vesolju in času okoli Mlečne poti.
"Meteor je vseboval ostanke radioaktivnih izotopov, ki nastajajo z združitvijo nevtronskih zvezd," je Bartos povedal Live Science v e-poštnem sporočilu. "Medtem ko so pred časom razpadali, jih je bilo mogoče uporabiti za rekonstrukcijo količine prvotnega radioaktivnega izotopa v času, ko se je oblikoval sončni sistem."
Zadevni meteorit je vseboval razpadle izotope atomov plutonija, urana in kurija, ki so jih avtorji študije iz leta 2016 v reviji Science Advances uporabili za oceno količine teh elementov, prisotnih v zgodnjem sončnem sistemu. Bartos in Marka sta te vrednosti vključila v računalniški model, da sta ugotovila, koliko združitev nevtronskih zvezd bo potrebnih, da se sončni sistem napolni s pravilno količino teh elementov.
Počasna kataklizma
Izkazalo se je, da bi ena sama združitev nevtronskih zvezd naredila trik, če bi se zgodila dovolj blizu našega osončja - v 1.000 svetlobnih letih ali približno 1% premera Mlečne poti.
Združitve nevtronskih zvezd so v naši galaksiji precej redke, pojavljajo pa se le nekajkrat na milijon let, so zapisali raziskovalci. Supernove so na drugi strani veliko pogostejše; po raziskavi Evropske vesoljske agencije iz leta 2006 v naši galaksiji eksplodira ogromna zvezda enkrat na približno 50 let.
Ta stopnja supernove je veliko previsoka, da bi lahko izračunali raven težkih elementov, opaženih v zgodnjih meteorjih sončnega sistema, sta sklenila Bartos in Marka in ju izključila kot verjeten vir teh elementov. Ena sama združitev nevtronskih zvezd v bližini pa se popolnoma prilega zgodbi.
Po Bartosovih besedah so ti rezultati "osvetlili svetlobo" eksplozivnih dogodkov, ki so pripomogli k temu, da je naš osončje takšen, kot je.
