Δύο αστέρια νετρονίων έσπασαν μαζί και συγκλόνισαν το σύμπαν, πυροδοτώντας μια επική έκρηξη που ονομάζεται "kilonova" που φτύνει πολύ υπερβολικό, υπερβολικό υλικό στο διάστημα. Τώρα, οι αστρονόμοι έχουν αναφέρει τα πιο πειστικά στοιχεία, όμως, ότι μετά από αυτό το έκρηγμα σχηματίστηκε ένα στοιχείο που λείπει από τη σύνδεση που θα μπορούσε να εξηγήσει κάποια σύγχυση της χημείας του σύμπαντος.
Όταν αυτό το κούνημα - κυματίζει στο ίδιο το ιστό του χωροχρόνου, αποκαλούμενο βαρυτικά κύματα - έφθασε στη Γη το 2017, έβαλε εκτός λειτουργίας ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων και έγινε η πρώτη σύγκρουση νετρονίων-αστέρα που εντοπίστηκε ποτέ Αμέσως, τα τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο περιστράφηκαν γύρω μελετήστε το φως της προκύπτουσας κιλονόβα. Τώρα, τα δεδομένα από τα τηλεσκόπια αυτά αποκάλυψαν ισχυρές ενδείξεις περιστροφής στροντίου στην εκδιωχθείσα ύλη, ένα βαρύ στοιχείο με μια κοσμική ιστορία που ήταν δύσκολο να εξηγηθεί δεδομένου ότι όλοι οι άλλοι αστρονόμοι γνωρίζουν το σύμπαν.
Η γη και ο χώρος είναι γεμάτοι με χημικά στοιχεία διαφόρων ειδών. Μερικοί είναι εύκολο να εξηγηθούν. το υδρογόνο, που κατασκευάστηκε στην απλούστερη μορφή του μόνο ενός πρωτονίου, υπήρχε αμέσως μετά το Big Bang καθώς άρχισαν να σχηματίζονται υποατομικά σωματίδια. Το ήλιο, με δύο πρωτόνια, είναι αρκετά εύκολο να το εξηγήσεις. Ο ήλιος μας παράγει όλη την ώρα, συνθλίβοντας μαζί τα άτομα υδρογόνου μέσω της πυρηνικής σύντηξης στην καυτή, πυκνή κοιλιά του. Αλλά βαρύτερα στοιχεία όπως το στροντίου είναι πιο δύσκολα να εξηγηθούν. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι φυσικοί θεώρησαν ότι αυτά τα βαρέα στοιχεία σχηματίστηκαν κυρίως κατά τη διάρκεια των σουπερνόβων - όπως το kiloonova αλλά σε μικρότερη κλίμακα και ως αποτέλεσμα της έκρηξης των τεράστιων αστεριών στο τέλος της ζωής τους. Αλλά είναι ξεκάθαρο ότι μόνο τα σουπερνόβα δεν μπορούν να εξηγήσουν πόσα βαριά στοιχεία είναι εκεί έξω στο σύμπαν.
Το στροντίου που εμφανίζεται μετά την πρώτη αυτή ανίχνευση νετρονίων-αστέρα θα μπορούσε να βοηθήσει στην επιβεβαίωση μιας εναλλακτικής θεωρίας, ότι αυτές οι συγκρούσεις μεταξύ πολύ μικρότερων και εξαιρετικά πυκνών αντικειμένων παράγουν τα περισσότερα από τα βαριά στοιχεία που βρίσκουμε στη Γη.
Η Φυσική δεν χρειάζεται υπερκαινοφανείς ή συγχωνεύσεις νετρονίων-αστέρα για να εξηγήσει κάθε γωνιώδες άτομο γύρω. Ο ήλιος μας είναι σχετικά νέος και ελαφρός, οπότε συνδέει συνήθως το υδρογόνο με το ήλιο. Όμως, μεγαλύτερα, τα παλαιότερα αστέρια μπορούν να συντηρήσουν στοιχεία τόσο βαρύ όσο ο σίδηρος με τα 26 πρωτόνια, σύμφωνα με τη NASA. Ωστόσο, κανένα αστέρι δεν ζεσταίνεται ούτε είναι αρκετά πυκνό πριν από τις τελευταίες στιγμές της ζωής του για να παράγει οποιαδήποτε στοιχεία μεταξύ του κοβαλτίου 27-πρωτονίου και του 92-πρωτονίου ουρανίου.
Και όμως, βρίσκουμε συνεχώς βαρύτερα στοιχεία στη Γη, όπως φάνηκε από ένα φυσικό ζευγάρι σε άρθρο του 2018 που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature. Έτσι, το μυστήριο.
Περίπου τα μισά από αυτά τα εξαιρετικά βαριά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του στροντίου, σχηματίζονται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται «γρήγορη σύλληψη νετρονίων» ή «r-διαδικασία» - μια σειρά πυρηνικών αντιδράσεων που συμβαίνουν κάτω από ακραίες συνθήκες και μπορούν να σχηματίσουν άτομα με πυκνούς πυρήνες φορτωμένους με πρωτόνια και νετρόνια. Αλλά οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη καταλάβει τι συστήματα στο σύμπαν είναι αρκετά ακραίες ώστε να παράγουν τον τεράστιο όγκο των στοιχείων της r-διεργασίας που παρατηρούνται στον κόσμο μας.
Κάποιοι είχαν προτείνει ότι ο σουπερνόβας ήταν ο ένοχος. "Μέχρι πρόσφατα, οι αστροφυσικοί ισχυρίστηκαν προσεκτικά ότι τα ισότοπα που σχηματίστηκαν σε γεγονότα της r-διαδικασίας προέρχονταν κυρίως από υπερκαινοφανείς πυρήνες κατάρρευσης", γράφουν οι συγγραφείς της φύσης το 2018.
Ας δούμε πώς θα μπορούσε να λειτουργήσει αυτή η ιδέα της σουπερνόβα: Οι εκρηγνυόμενοι, πεθαίνουν αστέρια δημιουργούν θερμοκρασίες και πιέσεις πέρα από οτιδήποτε παράγουν στη ζωή και φτύνουν περίπλοκα υλικά μέσα στο σύμπαν σε σύντομες, βίαιες αναβοσβήνειες. Είναι μέρος της ιστορίας που ο Carl Sagan λέει στη δεκαετία του '80, όταν είπε ότι είμαστε όλοι φτιαγμένοι από "αστέρια".
Πρόσφατη θεωρητική εργασία, σύμφωνα με τους συντάκτες του άρθρου 2018 Nature, έδειξε ότι οι σουπερνόβοι μπορεί να μην παράγουν αρκετά υλικά r-διεργασίας για να εξηγήσουν την υπεροχή τους στο σύμπαν.
Εισάγετε αστέρια νετρονίων. Τα υπερβολικά πτώματα που έχουν απομείνει μετά από μερικές σουπερνόβες (που ξεπερνούν μόνο τις μαύρες τρύπες σε μάζα ανά κυβική ίντσα) είναι μικροσκοπικά με αστρική άποψη, κοντά σε αμερικανικές πόλεις. Αλλά μπορούν να αντισταθμίσουν τα αστέρια πλήρους μεγέθους. Όταν βυθίζονται μαζί, οι προκύπτουσες εκρήξεις κουνάζουν το ύφασμα του χωροχρόνου πιο έντονα από οποιοδήποτε γεγονός εκτός από τις μαύρες τρύπες που συγκρούονται.
Και σε αυτές τις εξαγριωμένες συγχωνεύσεις, οι αστρονόμοι έχουν αρχίσει να υποπτεύονται, αρκετά στοιχεία r-διεργασίας θα μπορούσαν να διαμορφωθούν για να εξηγήσουν τους αριθμούς τους.
Οι πρώτες μελέτες του φωτός από τη σύγκρουση του 2017 υποδηλώνουν ότι αυτή η θεωρία ήταν σωστή. Οι αστρονόμοι είδαν στοιχεία για το χρυσό και το ουράνιο με τον τρόπο που το φως φιλτράρεται μέσα από το υλικό από την έκρηξη, όπως έλεγε η Live Science τότε, αλλά τα δεδομένα ήταν ακόμα θολό.
Ένα νέο δημοσίευμα που δημοσιεύθηκε χθες (23 Οκτωβρίου) στο περιοδικό Nature προσφέρει την πιο σταθερή επιβεβαίωση ακόμα από τις πρώτες αναφορές.
"Στην πραγματικότητα, καταλήξαμε στην ιδέα ότι θα μπορούσαμε να δούμε σύντομα το στρόντιο μετά την εκδήλωση. Ωστόσο, δείχνοντας ότι αυτό ήταν αποδεδειγμένα η περίπτωση αποδείχθηκε πολύ δύσκολη", δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Jonatan Selsing, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, είπε σε μια δήλωση.
Οι αστρονόμοι δεν ήταν σίγουροι εκείνη τη στιγμή ακριβώς ποια βαριά στοιχεία στο διάστημα θα μοιάζουν. Αλλά έχουν αναλύσει εκ νέου τα δεδομένα του 2017. Και αυτή τη φορά, δίνοντας περισσότερο χρόνο για να δουλέψουν στο πρόβλημα, βρήκαν ένα "ισχυρό χαρακτηριστικό" στο φως που προήλθε από την κιλονόβα που δείχνει σωστά στο στροντίου - υπογραφή της r-διαδικασίας και απόδειξη ότι άλλα στοιχεία πιθανόν σχηματίστηκαν εκεί καλά, έγραψαν στο έγγραφό τους.
Με την πάροδο του χρόνου, μερικά από τα υλικά από εκείνη την κιλονόβα πιθανότατα θα βγουν έξω στον γαλαξία και ίσως να γίνουν μέρος άλλων αστεριών ή πλανητών, είπαν. Ίσως τελικά θα οδηγήσει τους μελλοντικούς ξένους φυσικούς να κοιτάξουν ψηλά στον ουρανό και να αναρωτιούνται από πού προέρχονται όλα αυτά τα βαριά πράγματα στον κόσμο τους.
