Kaksi tähtitieteilijää luulevat löytäneensä täsmälleen muinaisen tähtitörmäyksen, joka antoi aurinkokuntajärjestelmällemme arvokultaisen kullan ja platinan välimuistin - osa siitä joka tapauksessa.
Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin 1. toukokuuta Nature-lehdessä, duo analysoi radioaktiivisten isotooppien jäännöksiä tai molekyyliversioita, joissa on eri määrä neutroneja, hyvin vanhassa meteoriitissa. Sitten he vertasivat näitä arvoja isotooppisuhteisiin, jotka saatiin aikaan neutronitähtien sulautumisten tietokonesimulaatiolla - kataklysmisillä tähtien törmäyksillä, jotka voivat aiheuttaa värinää avaruus-ajan kankaassa.
Tutkijat havaitsivat, että yhden neutronitähtien törmäys, joka alkoi noin 100 miljoonaa vuotta ennen aurinkokunnan syntymistä ja joka sijaitsee 1000 valovuoden päässä, on saattanut tarjota kosmiselle läheisyydellemme monia rautaa raskaampia elementtejä, joissa on 26 protonia. Tämä sisältää noin 70% varhaisen aurinkokunnan järjestelmästämme curium-atomeista ja 40% sen plutoniumatomista, plus useita miljoonia puntia jalometalleja, kuten kultaa ja platinaa. Tutkijat havaitsivat, että yksi ainoa muinainen tähden kaatuminen antoi aurinkokuntamme 0,3% kaikista sen raskasista elementeistä - ja kannamme joitain niistä ympärillämme joka päivä.
Hän lisäsi, että jos käytät kultaa tai platinaa vihkisormus, sinulla on myös vähän räjähtävää kosmista menneisyyttä. "Noin 10 milligrammaa siitä muodostui todennäköisesti 4,6 miljardia vuotta sitten", Bartos sanoi.
Niissä on kultaa thar tähtiä
Kuinka tähti tekee vihkisormus? Se vie eeppisen kosmisen räjähdyksen (ja muutama miljardi vuotta kärsivällisyyttä).
Elementit, kuten plutonium, kulta, platina ja muut rautaa raskaammat, syntyy prosessissa, jota kutsutaan nopeaksi neutronien kaappaamiseksi (jota kutsutaan myös r-prosessiksi), jossa atomiydin loistaa nopeasti joukkoon vapaita neutroneja ennen kuin ytimellä on aikaa radioaktiivisesti rappeutuminen. Tämä prosessi tapahtuu vain maailmankaikkeuden äärimmäisten tapahtumien seurauksena - supernovoiksi kutsuttuina tähtien räjähdyksissä tai törmättävissä neutronitähteinä -, mutta tutkijat ovat erimielisiä siitä, kumpi näistä kahdesta ilmiöstä vastaa pääasiassa raskaiden elementtien tuotannosta maailmankaikkeudessa.
Uudessa tutkimuksessaan Bartos ja hänen kollegansa Szabolcs Marka (New Yorkin Columbian yliopistosta) esittävät argumentin siitä, että neutronitähdet ovat vallitseva raskaiden elementtien lähde aurinkojärjestelmässä. Tätä varten he vertasivat muinaisessa meteoriitissa säilyneitä radioaktiivisia elementtejä neutronitähtien sulautumisten numeerisiin simulaatioihin avaruusajan eri kohdissa Linnunradan ympärillä.
"Meteoriitti sisälsi neutronitähtien yhdistymisten tuottamat radioaktiivisten isotooppien jäännökset", Bartos kertoi Live Sciencelle sähköpostissa. "Vaikka ne rappeutuivat kauan sitten, niitä voitiin käyttää alkuperäisen radioaktiivisen isotoopin määrän rekonstruoimiseen aikaan, kun aurinkokunta muodostettiin."
Kyseinen meteoriitti sisälsi plutonium-, uraani- ja curiumatomien rappeutuneita isotooppeja, joita Science Advances -lehden vuoden 2016 tutkimuksen tekijät käyttivät arvioimaan näiden alkuaineiden määrät varhaisessa aurinkojärjestelmässä. Bartos ja Marka yhdistivät nämä arvot tietokonemalliin selvittääkseen, kuinka monta neutronitähtien sulautumista tarvitaan aurinkokunnan täyttämiseksi oikeilla määrillä näitä elementtejä.
Rento kataklysmi
Osoittautuu, että yksi neutronitähtien yhdistyminen tekisi tempun, jos se tapahtui tarpeeksi lähellä aurinkokuntamme - 1000 valovuoden sisällä tai noin 1% Linnunradan halkaisijasta.
Neutronitähteiden fuusioiden uskotaan olevan melko harvinaista galaksissamme, ja niitä tapahtuu vain muutaman kerran miljoonan vuoden välein, tutkijat kirjoittivat. Supernovat ovat sitä vastoin paljon yleisempiä; Euroopan avaruusjärjestön vuoden 2006 tutkimuksen mukaan massiivinen tähti räjähtää galaksissamme noin 50 vuoden välein.
Tämä supernovanopeus on aivan liian korkea, jotta voidaan ottaa huomioon raskasten alkuaineiden tasot varhaisissa aurinkojärjestelmän meteoreissa, Bartos ja Marka totesivat, että nämä elementit ovat todennäköisiä lähteitä. Yksi lähellä oleva neutronitähtien yhdistyminen sopii kuitenkin tarinaan täydellisesti.
Bartosin mukaan nämä tulokset "heikentävät kirkkaasti valoa" räjähdystapahtumiin, jotka auttoivat tekemään aurinkokunnan järjestelmästä mikä se on.
