Menininko vaizduojamos neutroninės žvaigždės, besiruošiančios susidurti.
(Vaizdas: © NASA / Goddardo kosminių skrydžių centras)
Astronomai medžioja liekanas neutronų ir žvaigždžių susidūrimas kurie davė Žemei tauriųjų metalų.
Kai neutrono žvaigždės susijungę, jie išmeta daugybę trumpalaikių elementų į savo aplinką, ir šios medžiagos tampa vėliau formuojamų saulės sistemų dalimi. Dabar mokslininkai bando uždaryti susijungimas, kuris pasėjo mūsų saulės sistemą susekant elementus, pagamintus iš originalios pūvančios medžiagos. Jie mano, kad atsakingas susijungimas įvyko prieš 100 milijonų metų ir po 1000 šviesmečių nuo mūsų saulės sistemos atsiradimo.
„Tai buvo arti“, - Space.com pasakojo projekto pagrindinis mokslininkas Szabolcs Marka, kuris yra fizikas Kolumbijos universitete. "Jei pažvelgtumėte į dangų ir pamatytumėte neutroninių žvaigždžių susiliejimą, esantį 1000 šviesmečių atstumu, jis aplenktų visą naktinį dangų".
Marka ir jo kolega, Floridos universiteto astrofizikas Imre Bartosas, susidūrė su meteoritais nuo Saulės sistemos aušros. Jie analizavo šių uolienų izotopus - kvapiuosius elementus, turinčius skirtingą neutronų skaičių atomais.
Pirmiausia jie apskaičiavo radioaktyviųjų izotopų kiekį ankstyvojoje saulės sistemoje; tada tyrėjai palygino savo matavimus su izotopų, kuriuos gamina neutroninė žvaigždė susijungimai. Marka pristatė savo tyrimų rezultatus sausio mėnesį žiemą Amerikos astronomijos draugijos susirinkimas Honolulu.
„Mūsų“ neutroninių žvaigždžių susiliejimas
Sunkieji Visatos elementai, tokie kaip auksas, platina ir plutonis, susidaro, kai neutronai bombarduoja esamus atomus. Tokių susidūrimų metu, a neutralus neutronas gali skleisti neigiamai įkrautą elektroną, tapdamas teigiamai įkrautu protonu ir pakeisdamas atomo tapatumą.
Šis procesas, žinomas kaip greitas neutronų gaudymas, vyksta tik per galingiausius sprogimus, tokius kaip supernovos ir neutroninių žvaigždžių susijungimai. Tačiau mokslininkai toliau diskutuoja, kuris iš šių ekstremalių įvykių yra atsakingas už didžiąją dalį sunkiųjų elementų Visatoje.
Taigi Marka ir Bartos kreipėsi į senovės meteoritus stengdamiesi suprasti, kokio tipo įvykiai gali įvykti pasėjo ankstyvąją Saulės sistemą. Šių jaunos saulės sistemos akmenų užraktas yra sprogimo metu kilusi medžiaga, ir nors šie pradiniai elementai buvo radioaktyvūs ir greitai suyra, jie paliko savo praeities buvimo ženklus.
Ir kaip Lazerinis interferometras. Gravitacinių bangų observatorija (LIGO) pradeda nustatyti galimus neutroninių žvaigždžių susiliejimus, mokslininkai taiko savo pastebėjimus, kad padėtų nustatyti tikėtiniausius netoliese vykstančio susijungimo metu susidariusios medžiagos, kurią Marka pavadino „galaktikos raganos užuomazga“, lėtai suyrančią medžiagą, patekusią į Saulės sistemą.
Ankstesni tyrimai nustatė, kad Supernova Paukščių Take įvyksta kartą per 50 metų. Nauji LIGO stebėjimai rodo, kad neutroninių žvaigždžių susijungimai vyksta daug rečiau, maždaug kartą per 100 000 metų. Saulės sistemos sunkiųjų elementų kiekis leido manyti, kad jie atsirado iš a netoliese esantis neutroninių žvaigždžių susiliejimas, nes supernovos kilmė būtų davusi daugiau medžiagos.
Iš ten pora rėmėsi atskirais izotopais, kad nustatytų, kur ir kada įvyko Saulės sistemos vietinis neutronų ir žvaigždžių susiliejimas.
„Kiekvienas izotopas yra chronometras, prasidedantis nuo sprogimo“, - teigė Marka. Tyrinėdamas, kiek kiekvieno izotopo liko, kai medžiaga buvo užfiksuota, jis sugebėjo nustatyti susidūrimo, kuris apėmė Saulės sistemą, amžių. „Yra tik vienas momentas, kai jie visi sutinka“, - sakė jis. Šis punktas įvyko maždaug 100 milijonų metų prieš susiformavo saulės sistema, mirksi akis astronominėmis laiko skalėmis. Komanda taip pat apskaičiavo, kiek toli susidūrė žvaigždės - 1000 šviesmečių atstumą, remdamasi tuo, kiek medžiagos pateko į Saulės sistemą.
Tai, ko komanda negalėjo išsiaiškinti, buvo kryptis, kuria šie sunkieji elementai pateko į kaimynystę, kuri taps mūsų Saulės sistema - atradimas, kuris teoriškai galėjo leisti mokslininkams tiksliai nustatyti susidūrimo likučius. Problema ta, kad saulė dar nesėdėjo 4,5 milijardo metų nuo jos susikūrimo; vietoj to ji keliavo po galaktiką.
Pakeliui ji paliko žvaigždes, kurios susiformavo šalia jos tame pačiame spiečiuje, žvaigždes, kurias astronomai jau seniai veltui medžiojo. Marka tikisi, kad vieną dieną astronomai ras tas seseris žvaigždes ir neutroninių žvaigždžių susiliejimo liekanas, kurios sudarė Saulės sistemą.
Anot Markos, naujas atradimas įvyko arti namų. „Žmonės iš tikrųjų verkė“, - sakė jis, kalbėdamas apie savo komandos narius.
Jis sakė manąs, kad stipri emocinė reakcija kilo dėl to, kad šis neutronų ir žvaigždžių susiliejimas nebuvo tik įvykis, nutikęs kosmose. Tai buvo tas, kuris asmeniškai padėjo kiekvienam iš mūsų.
„Tai nėra ezoterika, tai yra mūsų pačių“, - sakė Marka. "Ne mūsų galaktikoje, bet mūsų Saulės sistemoje."
- Astronomų teigimu, susidūrimas su neutronų ir žvaigždžių žvaigždėmis atskleidžia aukso kilmę
- Ar juodoji skylė prarijo neutroninę žvaigždę prieš 900 milijonų metų?
- Pirmasis gravitacinių bangų, aptikusių neutroninių žvaigždžių katastrofas, aptikimas žymi naują astronomijos erą
