Znanstvenici su prvi put zabilježili tragove postojanja radioaktivnih molekula u svemiru, promatrajući jednu od najneobičnijih zvijezda na Mliječnom putu, koja je posljedica sudara još dvaju svjetala. Njihova otkrića predstavljena su u časopisu Nature Astronomy.
„U stvari, uspjeli smo„ otvoriti “unutrašnjost zvijezde, koja je bila rastrgana prije tri stoljeća, i pronašli u njoj aktivan izvor atoma jednog od najrjeđih i najkraće živih izotopa aluminija. Otkriće aluminija-26 u njegovim ostacima pomoći će nam da bolje razumijemo kako napreduje kemijska evolucija naše Galaksije “, kaže Tomasz Kaminski sa Sveučilišta Harvard (SAD).
Ekumenski gubitak
Nakon Velikog praska, u svemiru su postojala samo tri elementa - vodik, helij i litij u tragovima. Međutim, nakon 300 milijuna godina, kada su se pojavile prve zvijezde, počeli su se pojavljivati teži elementi, rođeni tijekom termonuklearnih reakcija u utrobi zvijezda.
Znanstvenici danas vjeruju da su svi elementi teži od željeza, uključujući zlato, uran i ostale teške i rijetko metalne metale, koji su nastali velikim dijelom od eksplozija supernove, jer su temperatura i pritisak unutar zvijezda preniski da bi se mogli brzo formirati.
S druge strane, nedavni pokušaji procjene količine zlata i drugih teških elemenata generiranih supernovama sugeriraju da potonje te tvari formiraju izuzetno sporo. To ukazuje da su i drugi, egzotičniji procesi, poput sudara neutronskih zvijezda, mogli biti uključeni u njihovo rođenje.
Kaminski i njegovi kolege otkrili su još jedan izvor astronomskih „metala“koji se izravno odnose na stvaranje Zemlje i drugih planeta, promatrajući jednu od najbizarnijih zvijezda u galaksiji, zvijezdu CK u zviježđu Chanterelle.
Promotivni video:
To je najstarija „nova zvijezda“koju su profesionalni astronomi otkrili i proučavali krajem 17. stoljeća. Ovom riječju znanstvenici ne znače stvarno nove svjetiljke, već već postojeće zvijezde, čija se svjetlina naglo povećala, a zatim pala pod utjecaj nekih unutarnjih procesa ili interakcija s drugim nebeskim tijelima.
Za razliku od većine drugih novih, CK Vulpeculae eksplodirao je 1670. godine ne kao rezultat interakcija bijelih patuljaka i običnih zvijezda, već zbog još katastrofalnijeg događaja - glavnoga sudara dviju malih zvijezda.
Ova "kozmička nesreća" dovela je do eksplozije, gotovo jednake snage eksplozije supernove, i rođenja nove zvijezde, malog crvenog ili narančastog patuljaka. Ova je zvijezda bila nekoliko tisuća puta dimnija od same izljeva, koji je trajao oko dvije godine, zbog čega astronomi do sada ne mogu pronaći CK Vulpeculae.
Tvornica izotopa
Kako napominje Kaminski, njegovu ekipu nije zanimala sama zvijezda, već užarena maglica koja je nastala nakon eksplozije. Unutar nje, kao što su znanstvenici dugo sumnjali, mora postojati ogroman broj rijetkih izotopa različitih elemenata koji su nastali u trenutku sudara svjetiljki, kada su temperature i pritisci unutar njihove materije dostigli rekordno visoke.
Posebno je zanimljivo za znanstvenike aluminij-26, jedan od najrjeđih izotopa ovog metala na Zemlji koji danas ne postoji u prirodi. Ova vrsta metala, prema fizičarima, nastaje samo tijekom eksplozija supernove i u utrobama super vrućih "mutnih" svjetiljki, takozvanih Wolf-Rayet zvijezda, i vrlo brzo se pretvara u stabilni magnezij-26 nekoliko milijuna godina nakon rođenja.
Primarna materija Sunčevog sustava, kako pokazuje udio magnezijevih izotopa u materiji drevnih meteorita, sadržavala je velike količine aluminija-26. To je pred znanstvenicima postavilo jednu od glavnih misterija u povijesti formiranja Zemlje i drugih planeta - odakle dolazi ovaj izotop, jesu li supernove bile njegov jedini izvor i odakle se Sunce moglo roditi.
Kaminsky i njegovi kolege uspjeli su djelomično riješiti ovu misteriju promatrajući plinove i prašinu "CK Vulpeculae" pomoću mikrovalnog teleskopa APEX, postavljenog na čileanskom visoravni Chahnantor. Poput svoje "velike sestre", opservatorije ALMA, može pratiti kretanje čak i najhladnijih i najmanjih molekula u tako gustim nakupinama plina i prašine.
Kao što se ispostavilo, unutar maglice koja okružuje CK Vulpeculae nalazi se prilično velika količina ovog metala u obliku molekula koje sadrže jedan atom aluminija-26 i fluora. Njihova ukupna masa, prema astrofizičarima, bila je prilično velika - oko 3,4 kvintilionska tona, što je ekvivalent četvrtini mase Plutona.
Oni su, napominje Kaminski, bile prve radioaktivne molekule koje su znanstvenici uspjeli pronaći u svemiru, a prvi su dokazi da nisu svi aluminij-26 proizvedeni od supernova i vrućih zvijezda. Daljnja zapažanja ove neobične zvijezde, nadaju se znanstvenici, pomoći će razumjeti kakvu ulogu igraju takvi sudari zvijezda u kemijskoj evoluciji Galaksije i stvaranju potencijalno naseljenih planeta.