Δύο αστρονόμοι πιστεύουν ότι έχουν εντοπίσει την αρχαία αστρική σύγκρουση που έδωσε στο ηλιακό μας σύστημα την κρυφή μάζα του πολύτιμου χρυσού και πλατίνας - κάποιες από αυτές, ούτως ή άλλως.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε την 1η Μαΐου στο περιοδικό Nature, το δίδυμο ανέλυσε τα υπολείμματα ραδιενεργών ισότοπων ή εκδοχές μορίων με διαφορετικό αριθμό νετρονίων, σε έναν πολύ παλιό μετεωρίτη. Στη συνέχεια, συνέκριναν αυτές τις τιμές με αναλογίες ισότοπων που παράγονται από μια προσομοίωση ηλεκτρονίων με αστέρες νετρονίων - κατακλυσμιακές αστρικές συγκρούσεις που μπορούν να προκαλέσουν κυματισμούς στον ιστό του χωροχρόνου.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια σύγκρουση με αστέρι νετρονίων, που ξεκίνησε περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια πριν το φωτοβολταϊκό μας σύστημα σχηματίζεται και βρίσκεται 1.000 έτη φωτός μακριά, μπορεί να παρείχε στην κοσμική γειτονιά μας πολλά από τα στοιχεία βαρύτερα από το σίδηρο, το οποίο έχει 26 πρωτόνια. Αυτό περιλαμβάνει περίπου το 70% των ατόμων περιχώρησης του πρώιμου ηλιακού μας συστήματος και το 40% των ατόμων του πλουτωνίου, καθώς και πολλά εκατομμύρια λίβρες πολύτιμων μετάλλων όπως ο χρυσός και η πλατίνα. Συνολικά, αυτό το μοναδικό ασυνήθιστο αστικό αστέρι μπορεί να έχει δώσει στο ηλιακό μας σύστημα το 0,3% όλων των βαρέων στοιχείων του, όπως διαπίστωσαν οι ερευνητές - και φέρνουμε μερικούς από αυτούς γύρω μας καθημερινά.
Πρόσθεσε ότι, αν φοράτε χρυσό ή πλατινένιο γαμήλιο δαχτυλίδι, φοράτε επίσης ένα κομμάτι από το εκρηκτικό κοσμικό παρελθόν. "Περίπου 10 χιλιοστόγραμμα πιθανότατα σχηματίστηκε πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια", δήλωσε ο Μπαρτώς.
Υπάρχει χρυσός σε αυτά από τα αστέρια
Πώς ένα αστέρι κάνει ένα γαμήλιο δαχτυλίδι; Παίρνει μια επική κοσμική έκρηξη (και λίγα δισεκατομμύρια χρόνια υπομονής).
Στοιχεία όπως το πλουτώνιο, ο χρυσός, η πλατίνα και άλλοι βαρύτεροι από το σίδηρο δημιουργούνται σε μια διαδικασία που ονομάζεται γρήγορη σύλληψη νετρονίων (που ονομάζεται επίσης r-διαδικασία), στην οποία ο ατομικός πυρήνας λυγίζει γρήγορα σε μια δέσμη ελεύθερων νετρονίων πριν ο πυρήνας έχει χρόνο να ραδιενεργά αποσύνθεση. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει μόνο ως αποτέλεσμα των πιο ακραίων γεγονότων του σύμπαντος - σε αστρικές εκρήξεις που ονομάζονται σουπερνόβα ή συγκρουόμενα αστέρια νετρονίων - αλλά οι επιστήμονες διαφωνούν για το ποιο από τα δύο αυτά φαινόμενα είναι κυρίως υπεύθυνο για την παραγωγή βαρέων στοιχείων στο σύμπαν.
Στη νέα τους μελέτη, ο Bartos και ο συνάδελφός του Szabolcs Marka (του Πανεπιστημίου Columbia στη Νέα Υόρκη) προβάλλουν το επιχείρημα ότι τα αστέρια νετρονίων αποτελούν την κυρίαρχη πηγή βαρέων στοιχείων στο ηλιακό σύστημα. Για να το κάνουν, συνέκριναν τα ραδιενεργά στοιχεία που διατηρήθηκαν σε έναν αρχαίο μετεωρίτη με αριθμητικές προσομοιώσεις συγχωνεύσεων αστρικών νετρονίων σε διάφορα σημεία της διαστημικής περιόδου γύρω από τον Γαλαξία.
"Ο μετεωρίτης περιείχε το υπόλοιπο των ραδιενεργών ισότοπων που παράγονται από τις συμπυκνώσεις των νετρονίων", δήλωσε ο Μπάρτος σε ένα ηλεκτρονικό μήνυμα στην Live Science. "Ενώ αποσυντέθηκαν πολύ καιρό πριν, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανακατασκευή της ποσότητας του αρχικού ραδιενεργού ισότοπου κατά τον χρόνο σχηματισμού του ηλιακού συστήματος".
Ο εν λόγω μετεωρίτης περιείχε αποσυντονισμένα ισότοπα από άτομα πλουτωνίου, ουρανίου και περιτριού, τα οποία οι συντάκτες μιας μελέτης του 2016 στο περιοδικό Science Advances χρησιμοποίησαν για να εκτιμήσουν τα ποσά αυτών των στοιχείων που υπήρχαν στο αρχικό ηλιακό σύστημα. Ο Bartos και ο Marka συνδέθηκαν αυτές τις τιμές σε ένα μοντέλο υπολογιστών για να υπολογίσουν πόσα συγκεντρώσεις αστρικών νετρονίων θα έπαιρναν για να γεμίσουν το ηλιακό σύστημα με τα σωστά ποσά αυτών των στοιχείων.
Ένα περιστασιακό κατακλυσμό
Αποδεικνύεται ότι μια ενιαία συγκέντρωση αστέρα με νετρόνια θα έκανε το κόλπο, αν συνέβαινε αρκετά κοντά στο ηλιακό μας σύστημα - μέσα σε 1.000 έτη φωτός, ή περίπου το 1% της διάμετρος του Γαλαξία.
Οι συγχωνεύσεις των νετρονίων θεωρούνται πολύ σπάνιες στον γαλαξία μας και συμβαίνουν μόνο μερικές φορές ανά εκατομμύριο χρόνια, γράφουν οι ερευνητές. Τα σουπερνόβα, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ πιο κοινά. σύμφωνα με μελέτη του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος του 2006, ένα τεράστιο αστέρι εκρήγνυται στον γαλαξία μας κάθε 50 χρόνια περίπου.
Αυτός ο ρυθμός υπερφόρτωσης είναι πάρα πολύ υψηλός για να υπολογίσει τα επίπεδα βαρέων στοιχείων που παρατηρήθηκαν στους πρώτους μετεωρίτες του ηλιακού συστήματος, κατέληξε ο Bartos και ο Marka, αποκλείοντας την ως πιθανή πηγή αυτών των στοιχείων. Μια ενιαία κοντινή συγκέντρωση αστέρα με νετρόνια, ωστόσο, ταιριάζει τέλεια στην ιστορία.
Σύμφωνα με τον Bartos, αυτά τα αποτελέσματα "έριξαν έντονο φως" στα εκρηκτικά γεγονότα που βοήθησαν το ηλιακό μας σύστημα να γίνει αυτό που είναι.
