Jacob Hoover
0 
2736
492
Twee astronomen denken dat ze de oude stellaire botsing hebben gelokaliseerd die ons zonnestelsel zijn cache van kostbaar goud en platina gaf - een deel ervan, in ieder geval.
In een nieuwe studie die op 1 mei in het tijdschrift Nature werd gepubliceerd, analyseerde het duo de overblijfselen van radioactieve isotopen, of versies van moleculen met verschillende aantallen neutronen, in een zeer oude meteoriet. Vervolgens vergeleken ze die waarden met isotopenverhoudingen die werden geproduceerd door een computersimulatie van versmeltingen van neutronensterren - cataclysmische botsingen van sterren die rimpelingen in het weefsel van de ruimte-tijd kunnen veroorzaken. [15 onvergetelijke sterrenbeelden]
De onderzoekers ontdekten dat een enkele botsing van neutronensterren, die ongeveer 100 miljoen jaar voordat ons zonnestelsel werd gevormd en zich op 1000 lichtjaar afstand bevond, onze kosmische omgeving mogelijk veel van de elementen heeft opgeleverd die zwaarder zijn dan ijzer, dat 26 protonen heeft. Dit omvat ongeveer 70% van de curiumatomen van ons vroege zonnestelsel en 40% van de plutoniumatomen, plus vele miljoenen ponden edele metalen zoals goud en platina. In totaal heeft deze enkele oude stercrash ons zonnestelsel misschien 0,3% van al zijn zware elementen gegeven, ontdekten de onderzoekers - en we dragen er elke dag een paar met ons mee..
Hij voegde eraan toe dat als je een gouden of platina trouwring draagt, je ook een stukje van het explosieve kosmische verleden draagt. "Ongeveer 10 milligram [0.00035 ounces] ervan is waarschijnlijk 4,6 miljard jaar geleden gevormd", zei Bartos.
Er zit goud in die sterren
Hoe maakt een ster een trouwring? Er is een epische kosmische explosie voor nodig (en een paar miljard jaar geduld).
Elementen zoals plutonium, goud, platina en andere zwaarder dan ijzer worden gemaakt in een proces dat snelle neutronenvangst wordt genoemd (ook wel het r-proces genoemd), waarbij een atoomkern snel glinstert op een stel vrije neutronen voordat de kern tijd heeft om radioactief verval. Dit proces vindt alleen plaats als gevolg van de meest extreme gebeurtenissen in het universum - in stellaire explosies die supernova's of botsende neutronensterren worden genoemd - maar wetenschappers zijn het oneens over welk van deze twee verschijnselen voornamelijk verantwoordelijk is voor de productie van zware elementen in het universum..
In hun nieuwe onderzoek voeren Bartos en zijn collega Szabolcs Marka (van Columbia University in New York) aan dat neutronensterren de belangrijkste bron van zware elementen in het zonnestelsel zijn. Om dit te doen, vergeleken ze de radioactieve elementen die bewaard waren in een oude meteoriet met numerieke simulaties van versmeltingen van neutronensterren op verschillende punten in de ruimte-tijd rond de Melkweg..
"De meteoor bevatte het overblijfsel van radioactieve isotopen geproduceerd door fusies van neutronensterren", vertelde Bartos in een e-mail. "Hoewel ze lang geleden vervallen, konden ze worden gebruikt om de hoeveelheid van de oorspronkelijke radioactieve isotoop te reconstrueren op het moment dat het zonnestelsel werd gevormd."
De meteoriet in kwestie bevatte vervallen isotopen van plutonium-, uranium- en curiumatomen, die de auteurs van een studie uit 2016 in het tijdschrift Science Advances gebruikten om de hoeveelheden van deze elementen in het vroege zonnestelsel te schatten. Bartos en Marka hebben die waarden in een computermodel gestopt om erachter te komen hoeveel fusies van neutronensterren er nodig zouden zijn om het zonnestelsel te vullen met de juiste hoeveelheden van die elementen.
Een toevallige ramp
Het blijkt dat een enkele fusie van een neutronenster voldoende zou zijn, als het dicht genoeg bij ons zonnestelsel zou gebeuren - binnen 1000 lichtjaar, of ongeveer 1% van de diameter van de Melkweg..
Fusies van neutronensterren worden als vrij zeldzaam beschouwd in onze melkweg, en komen slechts een paar keer per miljoen jaar voor, schreven de onderzoekers. Supernova's komen daarentegen veel vaker voor; Volgens een studie van de European Space Agency uit 2006 ontploft er ongeveer eens in de 50 jaar een zware ster in onze melkweg.
Dat aantal supernova's is veel te hoog om rekening te houden met de niveaus van zware elementen die worden waargenomen in meteoren van het vroege zonnestelsel, concludeerden Bartos en Marka, die ze uitsloten als de waarschijnlijke bron van die elementen. Een enkele nabije fusie van neutronensterren past echter perfect in het verhaal.
Volgens Bartos 'werpen deze resultaten een helder licht' op de explosieve gebeurtenissen die hebben bijgedragen aan het maken van ons zonnestelsel tot wat het is.
- 6 kosmische catastrofes die de aarde kunnen vernietigen
- De 12 vreemdste objecten in het heelal
- 9 vreemde excuses waarom we nog geen buitenaardse wezens hebben gevonden
Oorspronkelijk gepubliceerd op .