Астрономы ведут охоту за остатками столкновения нейтронных звезд, которые дали Земле ее драгоценные металлы.
Когда нейтронные звезды сливаются, они выбрасывают множество недолговечных элементов в свое окружение, и эти материалы становятся частью более поздних формирующих солнечных систем. Теперь ученые пытаются приблизиться к слиянию, которое засеяло нашу Солнечную систему, прослеживая элементы, произведенные первоначальным распадающимся материалом. Исходя из этой работы, они полагают, что ответственное слияние произошло за 100 миллионов лет до и за 1000 световых лет до рождения нашей Солнечной системы.
"Это было близко, если вы посмотрите на небо и увидите слияние нейтронных звезд на расстоянии 1000 световых лет, оно затмит все ночное небо."- сказал ведущий научный сотрудник проекта Сабольч Марка
Марка и его коллега Имре Бартос, астрофизик из Университета Флориды, использовали метеориты с самого рассвета Солнечной системы, чтобы отследить столкновение. Они проанализировали изотопы-ароматизаторы элементов с различным числом нейтронов их атомах в этих породах.
Сначала они рассчитали количество радиоактивных изотопов в ранней Солнечной системе; затем исследователи сравнили свои измерения с количеством изотопов, полученных в результате слияния нейтронных звезд. Результаты своих исследований марка представила в январе на зимней встрече Американского астрономического общества в Гонолулу.
"Наше" слияние нейтронных звезд
Тяжелые элементы Вселенной, такие как золото, платина и плутоний, образуются, когда нейтроны бомбардируют существующие атомы. Во время таких столкновений, нейтральный нейтрон может испустить отрицательно заряженный электрон, став положительно заряженным протоном и изменив идентичность атома.
Этот процесс, известный как быстрый захват нейтронов, происходит только во время самых мощных взрывов, таких как сверхновые звезды и слияния нейтронных звезд. Но ученые продолжают спорить о том, какое из этих экстремальных явлений ответственно за основную массу тяжелых элементов во Вселенной.
Поэтому Марк и Бартос обратились к древним метеоритам, пытаясь понять, какой тип событий мог засеять раннюю Солнечную систему . Внутри этих скал из молодой Солнечной системы заперт материал, который был выброшен из взрыва, и хотя эти первоначальные элементы были радиоактивными и быстро распадались, они оставили после себя следы своего прошлого присутствия.
И поскольку лазерный интерферометр гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) начинает идентифицировать потенциальные слияния нейтронных звезд , ученые применяют свои наблюдения, чтобы помочь определить наиболее вероятные вкладчики материала, образованного в ближайшем слиянии, что Марк назвал "ведьминым варевом галактики", медленно разлагающимся материалом, который пробился в Солнечную систему.
Предыдущие исследования показали, что сверхновая возникает в Млечном Пути примерно раз в 50 лет. Новые наблюдения LIGO показывают, что слияния нейтронных звезд происходят гораздо реже, примерно один раз в 100 000 лет. Количество тяжелых элементов в Солнечной системе предполагало, что они пришли из соседнего слияния нейтронных звезд, поскольку происхождение сверхновых дало бы больше материала.
Каждый изотоп-это секундомер, начинающийся при взрыве, - сказала Марка. Изучив, сколько каждого изотопа осталось при захвате материала, он смог определить возраст столкновения, которое обрушилось на Солнечную систему. Эта точка возникла примерно за 100 миллионов лет до образования Солнечной системы , в астрономических масштабах времени “глаз моргает”. Команда также рассчитала, как далеко звезды столкнулись, расстояние в 1000 световых лет, основываясь на том, сколько материала оказалось в Солнечной системе.
Чего команда не смогла выяснить, так это направление, в котором эти тяжелые элементы вошли в окрестности, которые станут нашей Солнечной системой, открытие, которое теоретически может позволить ученым определить остатки столкновения. Проблема заключается в том, что Cолнце не сидело на месте в течение 4,5 миллиардов лет с момента его образования; вместо этого, оно путешествовало вокруг галактики.
Попутно она оставила позади звезды, сформировавшиеся рядом с ней в одном и том же скоплении, звезды, за которыми астрономы долго и тщетно охотились. Будем надеется, что когда-нибудь астрономы найдут эти сестринские звезды и остатки слияния нейтронных звезд, которое сформировало Солнечную систему.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на канал, ставьте нравится, чтобы не пропустить новые статьи.
