Умјетнички приказ неутронских звијезда које се припремају за судар.
(Слика: © НАСА / Годдард Центар за свемирске летове)
Астрономи трагају за остацима судар са неутронским звездама који су Земљи дали своје драгоцене метале.
Кад неутрон звијезде спајањем, они убацују мноштво краткотрајних елемената у своје окружење, а ти материјали постају део соларних система који касније формирају. Сада научници покушавају да се приближе спајање које је засијало наш сунчев систем тражењем елемената произведених од оригиналног материјала који пропада. Из тог дела верују да се одговорно спајање догодило 100 милиона година пре и 1.000 светлосних година од рођења нашег Сунчевог система.
"Било је близу", рекао је за Спаце.цом водећи научник пројекта Сзаболцс Марка, који је физичар на Цолумбиа Университи. "Ако погледате у небо и видите да се неутронска звезда спаја 1.000 светлосних година, прекрило би цело ноћно небо."
Марка и његов колега Имре Бартос, астрофизичар са Универзитета на Флориди, користили су метеорите из зоре Сунчевог система за проналазак судара. Анализирали су изотопе - ароме елемената са различитим бројем неутрона у њиховим атомима - у тим стенама.
Прво, израчунали су количину радиоактивних изотопа у раном Сунчевом систему; тада су истраживачи упоредили своја мерења са количином изотопа које производи неутронска звезда спајања. Марка је резултате свог истраживања представила у јануару зими састанак Америчког астрономског друштва у Хонолулу.
"Наше" спајање неутронских звезда
Тешки елементи универзума, као што су злато, платина и плутонијум, формирају се када неутрони бомбардирају постојеће атоме. Током таквих судара, а неутрални неутрон може да емитује негативно наелектрисан електрон, постајући позитивно набијени протони и мењајући идентитет атома.
Овај процес, познат као брзо хватање неутрона, догађа се само за време најмоћнијих експлозија, попут спајања супернова и спајања неутронских звезда. Али научници и даље расправљају који је од ових екстремних догађаја одговоран за већину тешких елемената у свемиру.
Тако су се Марка и Бартос окренули древним метеоритима покушавајући да схвате коју врсту догађаја може да има засијао је рани соларни систем. Унутар тих стијена из младог Сунчевог система закључан је материјал који је настао експлозијом, и иако су ти почетни елементи били радиоактивни и брзо пропадали, оставили су за собом потписе свог претходног присуства.
И као Опсерваторија гравитационог таласа Ласер Интерферометар (ЛИГО) почиње идентификовати потенцијална спајања неутронских звезда, научници примењују своја запажања како би помогли да идентификују највероватније доприносиоце материјала формираног у оближњем спајању, што је Марка назвала "чаробњачком пивом галаксије", материјом која полако пропада и која се пробијала ка Сунчевом систему.
Претходне студије су процијениле да се супернова појављује на Млијечном путу једном сваких 50 година. Нова запажања ЛИГО-а указују на то да се спајања неутронских звезда дешавају много ређе, отприлике једном сваких 100.000 година. Количина тешких елемената у Сунчевом систему сугерисала је да потичу из спајање неутронске звезде у близини, јер би порекло супернове дало више материјала.
Одатле се пар ослањао на појединачне изотопе да би утврдио где је и када дошло до спајања локалних неутронских звезда Сунчевог система.
"Сваки изотоп је штоперица која почиње од експлозије", рекла је Марка. Проучавајући колики је део изотопа преостало након заробљавања материјала, успео је да одреди старост судара који је обасипао Сунчев систем. "Постоји само једна тачка у којој се сви слажу", рекао је. Та се тачка догодила отприлике 100 милиона година пре формиран сунчев систем, трептај ока у астрономским временским размерама. Тим је такође израчунао колико су се звезде сударале, удаљеност од 1.000 светлосних година, на основу тога колико материјала је завршило у Сунчевом систему.
Оно што тим није могао схватити је правац у којем су ови тешки елементи улазили у комшилук који ће постати наш соларни систем, откриће које би теоретски могло да научницима омогући тачно откривање остатака судара. Проблем је што сунце не мирује већ 4,5 милијарди година од како се формира; уместо тога, путује око галаксије.
Уз пут је у истом грозду оставила звезде које су се формирале близу њега, звезде које су астрономи дуго узалуд ловили. Марка се нада да ће једног дана астрономи пронаћи те сестринске звезде и остатке спајања неутронских звезда који су формирали Сунчев систем.
Према Марку, ново откриће погодило је близу куће. "Људи су заправо плакали", рекао је, поменувши чланове свог тима.
Рекао је да мисли да је дошло до снажне емоционалне реакције јер ово спајање неутронских звезда није било само догађај који се догодио у свемиру. То је допринело сваком од нас, лично.
"Ово није езотерика, наше је", рекла је Марка. "Не наша у галаксији, већ наша у Сунчевом систему."
- Судар неутранске звезде открива поријекло злата, кажу астрономи
- Да ли је црна рупа прогутала неутронску звезду пре 900 милиона година?
- Прво откривање гравитационих таласа од пада неутронских звезда означава ново доба астрономије
