Divi astronomi domā, ka viņi ir precīzi norādījuši seno zvaigžņu sadursmi, kas mūsu Saules sistēmai deva dārgmetāla un platīna kešatmiņu - daži no tiem, jebkurā gadījumā.
Jaunajā pētījumā, kas publicēts 1. maijā žurnālā Nature, duets ļoti vecajā meteorītā analizēja radioaktīvo izotopu paliekas vai molekulu versijas ar atšķirīgu neitronu skaitu. Pēc tam viņi salīdzināja šīs vērtības ar izotopu attiecībām, kas iegūtas, datormodelējot neitronu zvaigžņu apvienošanos - kataklizmiskās zvaigžņu sadursmes, kas var izraisīt rīboņus telpas-laika audumā.
Pētnieki atklāja, ka viena neitronu zvaigžņu sadursme, kas sākās apmēram 100 miljonus gadu pirms mūsu Saules sistēmas izveidošanās un atradās 1000 gaismas gadu attālumā, iespējams, bija nodrošinājusi mūsu kosmisko apkārtni daudziem elementiem, kas ir smagāki par dzelzi un kuriem ir 26 protoni. Tas ietver apmēram 70% no mūsu agrīnās Saules sistēmas kurija atomiem un 40% no tās plutonija atomiem, kā arī daudzus miljonus mārciņu dārgmetālu, piemēram, zeltu un platīnu. Pētnieki atklāja, ka šī vienīgā seno zvaigžņu avārija mūsu Saules sistēmai ir devusi 0,3% no visiem tās smagajiem elementiem - un dažus no tiem mēs katru dienu nesam apkārt.
Viņš piebilda, ka, ja jūs nēsājat zelta vai platīna kāzu gredzenu, jūs valkā arī mazliet sprādzienbīstamās kosmiskās pagātnes. "Apmēram 10 miligrami no tā, iespējams, izveidojās pirms 4,6 miljardiem gadu," sacīja Bartoss.
Tajās ir zelts līdz zvaigznēm
Kā zvaigzne veido laulības gredzenu? Tas prasa episku kosmisko sprādzienu (un pāris miljardu gadu pacietības).
Elementi, piemēram, plutonijs, zelts, platīns un citi, kas ir smagāki par dzelzi, tiek radīti procesā, ko sauc par ātru neitronu uztveršanu (sauktu arī par r-procesu), kurā atomu kodols ātri uzpūšas uz brīvu neitronu ķekara, pirms kodolam ir laiks radioaktīvi sabrukšana. Šis process notiek tikai Visuma ekstrēmāko notikumu rezultātā - zvaigžņu sprādzienos, ko sauc par supernovām, vai saduras neitronu zvaigznes -, taču zinātnieki nav vienisprātis par to, kura no šīm divām parādībām ir galvenokārt atbildīga par smago elementu veidošanos Visumā.
Jaunajā pētījumā Bartoss un viņa kolēģis Szabolcs Marka (Kolumbijas universitāte Ņujorkā) apgalvo, ka neitronu zvaigznes ir galvenais Saules sistēmas smago elementu avots. Lai to izdarītu, viņi salīdzināja senajā meteorītā saglabātos radioaktīvos elementus ar neitronu zvaigžņu apvienojumu skaitliskām simulācijām dažādos kosmosa laika punktos ap Piena Ceļu.
"Meteorā bija radioaktīvo izotopu paliekas, ko radīja neitronu zvaigžņu apvienošanās," Bartos pastāstīja Live Science e-pastā. "Lai gan tie sen sabrukusi, tos varēja izmantot, lai rekonstruētu sākotnējā radioaktīvā izotopu daudzumu laikā, kad izveidojās Saules sistēma."
Attiecīgais meteorīts saturēja sabrukušos plutonija, urāna un kurija atomu izotopus, kurus žurnāla Science Advances 2016. gada pētījuma autori izmantoja, lai novērtētu šo elementu daudzumu agrīnajā Saules sistēmā. Bartoss un Marka pievienoja šīs vērtības datora modelim, lai noskaidrotu, cik neitronu zvaigžņu apvienošanās būtu nepieciešama, lai piepildītu Saules sistēmu ar pareizu šo elementu daudzumu.
Gadījuma kataklizma
Izrādās, ka viena neitronu zvaigžņu apvienošanās izdarītu triku, ja tas notiktu pietiekami tuvu mūsu Saules sistēmai - 1000 gaismas gadu laikā jeb aptuveni 1% no Piena ceļa diametra.
Tiek uzskatīts, ka neitronu zvaigžņu apvienošanās mūsu galaktikā notiek diezgan reti un notiek tikai dažas reizes ik pēc miljona gadu, rakstīja pētnieki. No otras puses, supernovas ir daudz izplatītākas; Saskaņā ar Eiropas Kosmosa aģentūras 2006. gada pētījumu masīva zvaigzne mūsu galaktikā eksplodē apmēram reizi 50 gados.
Šis supernovas līmenis ir pārāk augsts, lai ņemtu vērā smago elementu līmeni, kas novērots agrīnajos Saules sistēmas meteoros, secināja Bartos un Marka, izslēdzot tos kā iespējamo šo elementu avotu. Atsevišķa tuvumā esoša neitronu zvaigžņu apvienošanās tomēr lieliski der stāstam.
Pēc Bartosa domām, šie rezultāti "izstaro spilgtu gaismu" uz sprādzienbīstamiem notikumiem, kas palīdzēja padarīt mūsu Saules sistēmu tādu, kāda tā ir.
