Изображение на художник от неутронни звезди, подготвящи се за сблъсък.
(Изображение: © НАСА / Център за космически полети на Годард)
Астрономите са на лов за останките на сблъсък на неутронна звезда който даде на Земята своите ценни метали.
Когато nевтронови звезди сливане, те извличат богатство от краткотрайни елементи в заобикалящата ги среда и тези материали стават част от по-късно формиращите се слънчеви системи. Сега учените се опитват да затворят сливане, което е засяло нашата слънчева система чрез проследяване на елементите, получени от оригиналния разлагащ се материал. От тази работа те смятат, че отговорното сливане е станало 100 милиона години преди и на 1000 светлинни години от раждането на нашата Слънчева система.
"Беше близо", каза за Space.com водещият учен на проекта Szabolcs Marka, който е физик в Колумбийския университет. "Ако погледнете към небето и видите сливане на неутронна звезда на разстояние 1000 светлинни години, това би засенчило цялото нощно небе."
Марка и колегата му Имре Бартос, астрофизик от Университета на Флорида, използваха метеорити от зората на Слънчевата система, за да проследят сблъсъка. Те анализираха изотопите - аромати на елементи с различен брой неутрони в техните атоми - в тези скали.
Първо, те изчислили количеството радиоактивни изотопи в ранната слънчева система; след това изследователите сравняват своите измервания с количеството изотопи, получени от неутронна звезда- сливания. Марка представи резултатите от техните изследвания през януари през зимата заседание на Американското астрономическо дружество в Хонолулу.
"Нашето" сливане на неутронна звезда
Тежките елементи на Вселената, като злато, платина и плутоний, се образуват, когато неутроните бомбардират съществуващи атоми. По време на такива сблъсъци a неутрален неутрон може да излъчва отрицателно зареден електрон, превръщайки се в положително зареден протон и променяйки идентичността на атома.
Този процес, известен като бързо улавяне на неутрони, се случва само по време на най-мощните експлозии, като свръхнови и сливания на неутронни звезди. Но учените продължават да спорят кое от тези екстремни събития е отговорно за по-голямата част от тежките елементи във Вселената.
Така Марка и Бартос се обърнаха към древните метеорити в опит да разберат кой тип събитие може да има засяла ранната слънчева система, Затворена във вътрешността на тези скали от младата слънчева система е материал, който се извива от експлозия, и въпреки че тези първоначални елементи бяха радиоактивни и бързо се разпаднаха, те оставиха подписи на своето минало присъствие.
И като Лазерна интерферометрова гравитационно-вълнова обсерватория (LIGO) започва да идентифицира потенциални сливания на неутронни звезди, учените прилагат наблюденията си, за да помогнат да идентифицират най-вероятните приносители на материал, образуван в близко сливане, което Марка нарече „вещината на галактиката“, бавно разпадащия се материал, който проправя път към Слънчевата система.
Предишни проучвания изчислиха, че свръхнова се среща в Млечния път веднъж на всеки 50 години. Новите наблюдения на LIGO предполагат, че сливанията на неутронни звезди се случват много по-рядко, приблизително веднъж на всеки 100 000 години. Количеството тежки елементи в Слънчевата система предполага, че те произлизат от a сливане на близка неутронна звезда, тъй като произходът на свръхнови би дал повече материал.
Оттам двойката разчита на отделните изотопи, за да определи къде и кога е настъпило локалното сливане на неутронна звезда на Слънчевата система.
"Всеки изотоп е хронометър, започващ от експлозията", каза Марка. Изучавайки колко от всеки изотоп е останал при заснемането на материала, той е успял да определи възрастта на сблъсъка, който е обсипал слънчевата система. "Има само един момент, когато всички са съгласни", каза той. Този момент се е появил приблизително 100 милиона години преди образувана слънчева система, мига око в астрономически времеви мащаби. Екипът изчисли също колко далеч се сблъскват звездите, разстояние от 1000 светлинни години, въз основа на това колко материал е попаднал в Слънчевата система.
Това, което екипът не можа да разбере, е посоката, в която тези тежки елементи влизат в квартала, който ще се превърне в нашата слънчева система, откритие, което теоретично може да позволи на учените да определят остатъците от сблъсъка. Проблемът е, че слънцето не седи неподвижно от 4,5 милиарда години, откакто се е образувало; вместо това пътува из галактиката.
По пътя тя е оставила зад себе си звездите, които са се образували близо до нея в същия клъстер, звезди, които астрономите отдавна ловуват напразно. Марка се надява, че един ден астрономите ще намерят онези сестрински звезди и остатъците от сливането на неутронна звезда, образували Слънчевата система.
Според Марка новото откритие удари близо до дома. „Хората всъщност плачеха“, каза той, визирайки членовете на своя екип.
Той каза, че смята, че е възникнала силна емоционална реакция, защото това сливане на неутронна звезда не е просто събитие, което се е случило в Космоса. Той беше този, който допринесе лично за всеки от нас.
"Това не е езотерично, наше е", каза Марка. "Не нашата в галактиката, а нашата в Слънчевата система."
- Сблъсъкът с неутронна звезда разкрива произход на златото, твърдят астрономите
- Черна дупка поглъща ли неутронна звезда преди 900 милиона години?
- Първото откриване на гравитационни вълни от срив на неутронна звезда бележи нова ера на астрономията
