„Odpovídá na jednu z otázek století“: Vědci mohou konečně vědět, odkud pochází nejstarší zlato ve vesmíru
Vědci možná konečně vypracovali, odkud pocházelo zlato v raném vesmíru.
V nové studii vědci odhalili, že silné erupce pocházející z neutronových hvězd se silným magnetickým polem, nazývané „magnetary“, možná začaly kování zlata krátce po velkém třesku – výrazně dříve, než se dříve myslelo. Vědci popsali svá zjištění ve studii zveřejněné v úterý 29. dubna) Dopisy astrofyzikálního časopisu.
Vědci byli dlouho zmateni původem vesmíru Obrovské množství zlata. Vědci již věděli, že fúze kolapsových hvězd a černých děr vypouštějí těžké kovy, ale v roce 2017 poprvé astronomové pozorovali fúze dvou superdense hvězdných mrtvol známý jako Neutronové hvězdy. Kataklyzmatická kolize, ke které došlo 130 milionů světelných let, vyzařovala záblesk světla, které obsahovalo podpisy těžkých kovů, včetně platiny a ohromujícího množství zlata.
Ale zatímco událost z roku 2017 představovala část hojnosti zlatého vesmíru, nedokázalo to vysvětlit, jak se v prvních dnech vesmíru vytvořily zlaté a těžké kovy, protože pro fúze neutronové hvězdy nebylo dost času.
Nyní si vědci myslí, že mohou konečně vysvětlit, jak byly zlaté a další těžké prvky poprvé vytvořeny a distribuovány ve vesmíru.
„Odpovídá na jednu z otázek století,“ spoluautor studie Eric BurnsAsistent asistenta fyziky a astronomie na Louisiana State University, řekl v a NASA prohlášení.
Související: Hubble sleduje, jak se neutronové hvězdy srazí a explodují a vytvářejí černou díru a „atomy narození“
Kované „extrémní exploze“
Magnetary existují od prvních dnů vesmíru a autoři studie odhadují, že tyto struktury mohly přispět až o 10% všech prvků těžších než železo v Mléčná dráhaPodle prohlášení.
Vědci použili 20leté údaje z NASA a Evropská kosmická agentura (ESA) Teleskopy k nalezení skrytého zdroje zlatého a těžkých kovů vesmíru. Zúžili své vyhledávání na magnetary na základě výsledků a 2024 STUDIEkterý zjistil, že magnetar obří světlice – výbuchy záření uvolněného během „hvězd“ – mohou vysunout materiál, včetně těžkých kovů, z kůry neutronových hvězd a do vesmíru.
Poslední magnetarový obří pozorovaný ze Země byl v roce 2004. Vědci v té době si všimli malého signálu gama ray z světlice, „ale nikdo neměl žádnou představu o tom, co by to mohlo být,“ řekl Burns.
Ukázalo se, že tento malý signál zrcadlí signály, že vědci by očekávali, že uvidí, zda magnetar vytvořil a vyhodil těžké kovy v obří vzplanutí.
Magnetar obří světlice produkují obrovské množství vysoce energetického záření, které by podle vědců mohlo být klíčem k kování zlata a jiných prvků těžší než železo. Konkrétně si autoři nové studie domnívají, že extrémně vysoká hustota neutronů v obří erupci by mohla transformovat atomová jádra světla na mnohem těžší a vyvolat více jaderných reakcí v jednom atomu najednou.
Atomy nesou protony a neutrony, které určují identitu a hmotu prvku. Vodík je nejjednodušší atom na periodické tabulce, protože má pouze jeden proton. Helium, druhý prvek nejmenšího, má dva protony; Lithium má tři a tak dále.
Za určitých podmínek mohou atomy absorbovat extra neutron, který zvyšuje hmotnost atomu, destabilizuje jej a vyvolává reakci jaderného rozpadu, která přeměňuje tento neutron na proton. Když k tomu dojde, atom, který absorboval neutron, má extra proton, který mění jeho identitu a posune ji do periodické tabulky. Vodík se stává heliem, helium se stává lithiem a tak dále.
Magnetický obří světlice hostí přeplňovanou verzi tohoto procesu, protože obrovská hustota neutronů může způsobit, že atomy absorbují několik z nich najednou, podle vědců. Relativně lehký atom se tedy může náhle proměnit v mnohem těžší, což vede k rychlé tvorbě těžkých kovů, včetně zlata.
„Je velmi skvělé přemýšlet o tom, jak byly některé věci v mém telefonu nebo můj notebook vytvořeny v této extrémní explozi (přes) v průběhu historie naší galaxie,“ vedoucí autor studie Anirudh PatelVe svém prohlášení uvedl doktorský student v astrofyzice na Columbia University v New Yorku.
Dalším krokem pro vědce je hledat další stopy ve starších datech vzplanutí magnetar. Mise NASA Compton Spectrometer and Imager (COSI) bude také sledovat výsledky, když bude spuštěno, což se očekává v roce 2027. Cosi je širokopásmový gama paprsek, který bude studovat energetické jevy ve vesmíru, včetně magnetarových obřích vzrušení.
