Двојица астронома мисле да су одредили древни звјездани судар који је нашем Сунчевом систему дао приручник од драгоцјеног злата и платине - неки од њих, у сваком случају.
У новој студији, објављеној 1. маја у часопису Натуре, двојац је анализирао остатке радиоактивних изотопа или верзије молекула са различитим бројем неутрона, у веома старом метеориту. Затим су упоредили те вредности са односима изотопа произведених рачунарском симулацијом спајања неутронских звезда - катаклизмичних звјезданих судара који могу изазвати пукотине у ткиву простора и времена.
Истраживачи су открили да је један једини судар са неутронским звездама, почевши отприлике 100 милиона година пре него што се наш соларни систем формирао и налазио се на 1.000 светлосних година, можда дао нашем космичком суседству многе елементе теже од гвожђа, који има 26 протона. То укључује око 70% атома курија нашег раног Сунчевог система и 40% његових атома плутонијума, плус много милиона фунти драгоцених метала попут злата и платине. Све у свему, овај пад древне звезде можда је дао нашем Сунчевом систему 0,3% свих тешких елемената, открили су истраживачи - и сваки дан их носимо са собом.
Додао је да, ако носите венчани прстен од злата или платине, носите и делић експлозивне космичке прошлости. "Око 10 милиграма вероватно се формира пре 4,6 милијарди година", рекао је Бартос.
Злато је у њима од звезда тхар
Како звезда прави венчани прстен? Потребна је епска космичка експлозија (и неколико милијарди година стрпљења).
Елементи попут плутонијума, злата, платине и других тежих од гвожђа створени су у процесу који се зове брзо хватање неутрона (који се такође назива р-процес), у коме се атомско језгро брзо засмејава на гомилу слободних неутрона пре него што језгро има времена радиоактивно распада. Овај процес се дешава само као резултат најекстремнијих догађаја у свемиру - у звезданим експлозијама које се називају супернова или сударајуће неутронске звезде - али научници се не слажу око тога која је од ове две појаве углавном одговорна за производњу тешких елемената у универзуму.
Бартос и његов колега Сзаболцс Марка (са Универзитета Цолумбиа у Њујорку) у својој новој студији износе аргумент да су неутронске звезде претежни извор тешких елемената у Сунчевом систему. Да би то учинили, упоредили су радиоактивне елементе сачуване у древном метеориту с нумеричким симулацијама спајања неутронских звезда у различитим тачкама у простору-времену око Млечног пута.
"Метеор је садржавао остатак радиоактивних изотопа произведених спајањем неутронских звезда", рекао је Бартос у е-поруци Ливе Сциенце. "Иако су пропадали давно, могли су их користити за реконструкцију количине првобитног радиоактивног изотопа у време формирања Сунчевог система."
Дотични метеорит садржавао је распаднуте изотопе атома плутонијума, урана и куријума, које су аутори студије из 2016. године у часопису Сциенце Адванцес искористили за процену количине тих елемената присутних у раном Сунчевом систему. Бартос и Марка укључили су те вредности у рачунарски модел како би схватили колико ће се спајања неутронских звезда потребно да се соларни систем напуни тачним количинама тих елемената.
Повремена катаклизма
Испада да би спајање једне неутронске звезде учинило трик, ако би се догодило довољно близу нашег Сунчевог система - у року од 1.000 светлосних година, односно око 1% пречника Млечног пута.
Сматра се да су спајања неутронских звезда прилично ретка у нашој галаксији и да се јављају само неколико пута сваких милион година, написали су истраживачи. Супернове су, с друге стране, много чешће; према студији Европске свемирске агенције из 2006. године, у нашој галаксији експлодира огромна звезда једном сваких 50 година.
Та стопа супернове је превисока да би се објаснили нивои тешких елемената примећених у раним метеорима Сунчевог система, закључили су Бартос и Марка, искључујући их као веродостојан извор тих елемената. Међутим, спајање неутронске звезде у близини савршено се уклапа у причу.
Према Бартосу, ови резултати "бацају јарко светло" на експлозивне догађаје који су помогли да наш соларни систем постане такав.
