Двама астрономи смятат, че са определили древния звезден сблъсък, който даде на Слънчевата ни система кеш от скъпоценно злато и платина - някои от тях, така или иначе.
В ново проучване, публикувано на 1 май в списание Nature, дуетът анализира останките на радиоактивни изотопи или версии на молекули с различен брой неутрони, в много стар метеорит. След това те сравниха тези стойности с изотопните съотношения, получени от компютърна симулация на неутронни звездни сливания - катаклизмични звездни сблъсъци, които могат да причинят пулсации в тъканта на пространство-време.
Изследователите установили, че един сблъсък на неутронна звезда, започващ около 100 милиона години преди нашата Слънчева система да се е формирал и да е разположен на разстояние 1000 светлинни години, може да е осигурил на нашия космически квартал много от елементите по-тежки от желязото, което има 26 протона. Това включва около 70% от атомите на куриума на нашата ранна Слънчева система и 40% от атомите на плутоний, плюс много милиони килограма ценни метали като злато и платина. Като цяло, тази единична катастрофа на древните звезди може да е дала на Слънчевата система 0,3% от всичките й тежки елементи, откриха изследователите - и ние всеки ден носим някои от тях със себе си.
Той добави, че ако носите златен или платинен сватбен пръстен, вие също носите малко от експлозивното космическо минало. "Около 10 милиграма от него вероятно са се образували преди 4,6 милиарда години", каза Бартос.
В тях има злато от звезди на Тар
Как звездата прави сватбен пръстен? Нужен е епичен космически взрив (и няколко милиарда години търпение).
Елементи като плутоний, злато, платина и други по-тежки от желязото се създават в процес, наречен бърз улавяне на неутрони (наричан също r-процес), при който атомното ядро бързо се загрява до куп свободни неутрони, преди ядрото да успее радиоактивно гниене. Този процес възниква само в резултат на най-екстремните събития на Вселената - при звездни експлозии, наречени свръхнови или сблъскващи се неутронни звезди, - но учените не са съгласни кой от тези две явления е отговорен главно за производството на тежки елементи във Вселената.
В новото си проучване Бартос и неговият колега Саболч Марка (от Колумбийския университет в Ню Йорк) правят спор за неутронните звезди като преобладаващ източник на тежки елементи в Слънчевата система. За да направят това, те сравниха радиоактивните елементи, запазени в древен метеорит, с числени симулации на сливания на неутронни звезди в различни точки в пространството и времето около Млечния път.
"Метеорът съдържа остатъците от радиоактивни изотопи, произведени от сливания на неутронни звезди", каза Бартос пред Live Science в имейл. "Докато те разпадаха много отдавна, те можеха да бъдат използвани за реконструкция на количеството на първоначалния радиоактивен изотоп по времето, когато се е образувала слънчевата система."
Въпросният метеорит съдържа разпаднали се изотопи на плутониеви, уранни и куриеви атоми, които авторите на проучване от 2016 г. в списанието Science Advances използваха за оценка на количествата на тези елементи, присъстващи в ранната Слънчева система. Бартос и Марка включиха тези стойности в компютърен модел, за да разберат колко сливания на неутронни звезди ще са необходими, за да запълнят Слънчевата система с правилните количества от тези елементи.
Небрежен катаклизъм
Оказва се, че едно единствено сливане на неутронни звезди би направило трика, ако се случи достатъчно близо до нашата Слънчева система - в рамките на 1000 светлинни години или около 1% от диаметъра на Млечния път.
Смята се, че сливанията на неутронни звезди са доста редки в нашата галактика и се срещат само няколко пъти на всеки милион години, пишат изследователите. Суперновите, от друга страна, са много по-често срещани; според проучване от 2006 г. на Европейската космическа агенция, в нашата галактика избухва масивна звезда веднъж на всеки 50 години или повече.
Този процент на свръхнове е много прекалено висок, за да отчете нивата на тежки елементи, наблюдавани при ранните метеори на Слънчевата система, заключиха Бартос и Марка, изключвайки ги като вероятния източник на тези елементи. Едно единствено сливане на неутронна звезда наблизо пасва идеално на историята.
Според Бартос тези резултати „хвърлят ярка светлина“ върху експлозивните събития, които помогнаха да направим нашата слънчева система такава, каквато е.
