Dvaja astronómovia si myslia, že určili starú hviezdnu kolíziu, ktorá našej slnečnej sústave poskytla vyrovnávaciu pamäť vzácneho zlata a platiny - niektoré z nich rovnako.
V novej štúdii uverejnenej 1. mája v časopise Nature duo analyzovalo zvyšky rádioaktívnych izotopov alebo verzií molekúl s rôznym počtom neutrónov vo veľmi starom meteorite. Potom tieto hodnoty porovnali s izotopovými pomermi vytvorenými počítačovou simuláciou fúzií neutrónových hviezd - kataklyzmatických hviezdnych zrážok, ktoré môžu spôsobiť vlnky v štruktúre časopriestoru.
Vedci zistili, že jediná kolízia s neutrónovými hviezdami, ktorá začína asi 100 miliónov rokov predtým, ako sa naša slnečná sústava vytvorí a nachádza sa vo vzdialenosti 1 000 svetelných rokov, môže poskytnúť nášmu kozmickému prostrediu mnoho prvkov ťažších ako železo, ktoré majú 26 protónov. Zahŕňa to asi 70% atómov kuria našej skorej slnečnej sústavy a 40% atómov plutónia plus mnoho miliónov libier drahých kovov, ako je zlato a platina. Vedci zistili, že táto jediná starodávna hviezdna havária dala našej slnečnej sústave 0,3% všetkých jej ťažkých prvkov - a niektoré z nich každý deň nosíme so sebou.
Dodal, že ak nosíte zlatý alebo platinový snubný prsteň, nosíte aj trochu výbušnej kozmickej minulosti. „Asi 10 miliárd z toho sa pravdepodobne vytvorilo pred 4,6 miliardami rokov,“ uviedol Bartos.
V nich je zlato v hviezdach
Ako hviezda vyrába snubný prsteň? Vyžaduje to epický kozmický výbuch (a niekoľko miliárd rokov trpezlivosti).
Prvky ako plutónium, zlato, platina a iné ťažšie ako železo sa vytvárajú v procese nazývanom rýchle zachytávanie neutrónov (tiež nazývaný r-proces), v ktorom atómové jadro rýchlo glomuje na skupinu voľných neutrónov skôr, ako má jadro čas na rádioaktívne sa rozpadá. K tomuto procesu dochádza iba v dôsledku najextrémnejších udalostí vesmíru - pri hviezdnych výbuchoch nazývaných supernovy alebo zrážky neutrónových hviezd - vedci však nesúhlasia s tým, ktorý z týchto dvoch javov je zodpovedný za produkciu ťažkých prvkov vo vesmíre.
Bartos a jeho kolega Szabolcs Marka (Columbia University v New Yorku) vo svojej novej štúdii argumentujú, že neutrónové hviezdy sú hlavným zdrojom ťažkých prvkov v slnečnej sústave. Za týmto účelom porovnali rádioaktívne prvky zachované v starom meteorite s numerickými simuláciami fúzií neutrónových hviezd v rôznych časopriestorových časoch okolo Mliečnej dráhy.
„Meteor obsahoval zvyšok rádioaktívnych izotopov produkovaných fúziami neutrónových hviezd,“ uviedol Bartos v správe Live Science. „Kým sa rozpadli už dávno, mohli by sa použiť na rekonštrukciu množstva pôvodného rádioaktívneho izotopu v čase, keď sa tvorila slnečná sústava.“
Daný meteorit obsahoval rozpadnuté izotopy atómov plutónia, uránu a kuria, ktoré autori štúdie z roku 2016 v časopise Science Advances použili na odhad množstva týchto prvkov prítomných v skorej slnečnej sústave. Bartos a Marka tieto hodnoty zapojili do počítačového modelu, aby zistili, koľko fúzií neutrónových hviezd by bolo potrebné na naplnenie správneho množstva týchto prvkov do slnečnej sústavy.
Príležitostná kataklyzma
Ukázalo sa, že jediné zlúčenie neutrónovej hviezdy by urobilo ten trik, ak by sa to stalo dosť blízko našej slnečnej sústave - do 1 000 svetelných rokov alebo približne 1% priemeru Mliečnej dráhy.
Vedci písali, že fúzie neutrónových hviezd sa v našej galaxii považujú za veľmi zriedkavé. Na druhej strane sú Supernovy oveľa bežnejšie; podľa štúdie Európskej vesmírnej agentúry z roku 2006 obrovská hviezda exploduje v našej galaxii približne každých 50 rokov.
Táto miera supernovy je príliš vysoká na to, aby zodpovedala úrovniam ťažkých prvkov pozorovaných v skorých meteoroch slnečnej sústavy, Bartos a Marka dospeli k záveru, že ich vylučujú ako pravdepodobný zdroj týchto prvkov. Jediné zlúčenie blízkych neutrónových hviezd však príbeh dokonale zapadá.
Podľa Bartosa tieto výsledky „vrhajú jasné svetlo“ na výbušné udalosti, ktoré pomohli našej slnečnej sústave urobiť to, o čo ide.
