Две неутронске звезде разбиле су се заједно и потресле свемир, покренувши епску експлозију звану "килонова" која је у свемир пљунула пуно ултразвучног, ултрахотног материјала. Сада су астрономи известили најверније доказе о томе да је након те експлозије формиран елемент који недостаје у вези који би могао да објасни збуњујућу хемију универзума.
Када је то тресење - мрешкање у самој тканини простора-времена, звано гравитациона таласа - стигло на Земљу 2017. године, покренуло је детекторе гравитационог таласа и постало први удар неутронских звезда икада откривен Одмах, телескопи широм света окретали су се ка проучите светлост настале килонове. Подаци из тих телескопа открили су снажне доказе о вихору стронција у избаченој материји, тешком елементу космичке историје који је било тешко објаснити с обзиром на све остало што астрономи знају о универзуму.
Земља и свемир су преплављени хемијским елементима различитих врста. Неке је лако објаснити; водоник, сачињен у свом најједноставнијем облику од само једног протона, постојао је убрзо након Великог праска као што су се почеле формирати субатомске честице. Хелијум, са два протона, прилично је лако објаснити. Наше сунце то ствара све време, разбијајући атоме водоника нуклеарном фузијом у свом врућем, густом стомаку. Али тежи елементи попут стронцијума је теже објаснити. Дуго времена су физичари сматрали да се ти силни елементи углавном формирају током супернова - попут килонове, али у мањем обиму и који су резултат експлозије масивних звезда на крају њиховог живота. Али постало је јасно да супернове не могу објаснити колико тешких елемената има у свемиру.
Стронцијум који се појавио након првог откривеног судара неутронске звезде могао би да помогне да се потврди алтернативна теорија, да ти судари између много мањих, ултразвучних објеката заправо производе већину тешких елемената које пронађемо на Земљи.
Физика не треба спајање супернова или неутронских звезда да би објаснила сваки гадан атом око себе. Наше сунце је релативно младо и лагано, тако да углавном топи водоник у хелијум. Али веће, старије звезде могу да спајају елементе тешке попут гвожђа са својих 26 протона, наводи НАСА. Међутим, ниједна звезда не постане врућа или довољно густа пре последњих тренутака свог живота да произведе било какве елементе између 27-протонског кобалта и 92-протонског уранијума.
Па ипак, на Земљи проналазимо теже елементе сво време, као што је пар физичара приметио у чланку из 2018. године објављеном у часопису Натуре. Дакле, мистерија.
Отприлике половина тих тешких елемената, укључујући стронцијум, формира се кроз процес који се зове "брзо заробљавање неутрона" или "р-процес" - низ нуклеарних реакција које се одвијају у екстремним условима и могу формирати атоме са густим језграма са протонима и неутронима. Али научници тек треба да утврде који су системи у свемиру довољно екстремни да произведу чисту количину елемената р процеса који се виђају у нашем свету.
Неки су навели да су кривци супернове. "Донедавно су астрофизичари опрезно тврдили да изотопи настали у догађајима р процеса потичу првенствено од језгра коланова супернова", написали су аутори Натуре 2018. године.
Ево како би функционирала та идеја супернове: Детонатишујући, звезде које умиру стварају температуре и притиске изнад свега што су произвеле у животу, те испливавају сложене материјале у свемир у кратким, насилним бљесковима. То је део приче коју је Царл Саган причао 1980-их, када је рекао да смо сви направљени од "звездастих ствари".
Недавни теоријски рад, према ауторима тог чланка о природи 2018. године, показао је да супернове можда не производе довољно р-процеса који би објаснили њихову превагу у свемиру.
Унесите неутронске звезде. Наднапети лешеви који су остали након неких супернова (превладали су само црне рупе у маси по кубичном инчу) ситни су у звезданом облику, по величини блиски америчким градовима. Али могу превагнути звезде пуне величине. Када се удруже, резултирајуће експлозије тресу тканину простора-времена интензивније него било који догађај осим судара црних рупа.
А у тим бесним спајањима астрономи су почели да сумњају, довољно је р-процесних елемената да се објасни њихов број.
Ране студије светлости од судара 2017. године сугерисале су да је ова теорија тачна. Астрономи су видели злато и уранијум у начину на који је светлост филтрирала кроз материјал из експлозије, као што је у то време извештавала Ливе Сциенце, али подаци су и даље били магловити.
Нови рад објављен јуче (23. октобра) у часопису Натуре нуди најсигурнију потврду тих раних извештаја.
"Ми смо уствари дошли до идеје да ћемо можда врло брзо после догађаја видети стронцијум. Међутим, показало се да је то демонстративно случај се показао врло тешким", аутор студије Јонатан Селсинг, астроном са Универзитета у Копенхагену, стоји у изјави.
Астрономи тада нису били сигурни како би изгледали тешки елементи у свемиру. Али они су поново анализирали податке за 2017. годину. И овог пута, с обзиром на више времена за рад на проблему, пронашли су "снажну карактеристику" у светлу које потиче од килонове која показује тачно на стронцијум - потпис р процеса и доказ да су се други елементи вероватно формирали тамо па, написали су у свом раду.
Временом ће се неки материјал из те килонове вероватно провући у галаксију и можда постати део других звезда или планета, рекли су. Можда ће, на крају, будући ванземаљски физичари погледати у небо и запитати се одакле долазе све те тешке ствари на њиховом свету.
