3. juunil, 3, 9 miljardi valgusaasta kaugusel, põrkasid kokku kaks uskumatult tihedat neutrontähte - keha, mis kumbki on umbes 1, 5 korda suurem kui Päikese mass, kuid on lihtsalt linna suuruses. Sündmust uurinud teadlaste sõnul lahendab see lõpliku mõistatuse elementide moodustumisest meie universumis.
"See on väga kiire, katastroofiline, väga energiline plahvatuse tüüp, " ütleb Harvard-Smithsoniani astrofüüsikakeskuse astronoom Edo Berger. Massiivne kokkupõrge vabastas kogu universumis võimsa gammakiirte. Vaid kaks kümnendikku sekundist välklambi tõstis NASA satelliit Swift ja saatis astronoomidele skrambleerimise teel andmeid koguma.
Järgnevate päevade jooksul pöörasid Tšiili teleskoobid ja Hubble'i kosmoseteleskoop tähelepanu sellele kosmosepiirkonnale. Täna teatasid Berger ja tema kolleegid Massachusettsi osariigis Cambridge'is korraldatud pressikonverentsil, et nende analüüsist selgub, et neutrontähtede kokkupõrked põhjustavad peaaegu kõigi universumi raskete elementide moodustumist - loetelu, mis sisaldab kulda, elavhõbedat, pliid, plaatina ja rohkem.
"See küsimus, kust pärit sellised elemendid nagu kuld, on olnud juba pikka aega, " ütleb Berger. Kuigi paljud teadlased olid juba ammu väitnud, et allikaks olid supernoova plahvatused, on tema sõnul tema meeskonnal, kuhu kuuluvad Wen-fai Fong ja Ryan Chornock Harvardi astronoomiaosakonnast, tõendeid, et supernoovad pole vajalikud. Neutronitähtede kokkupõrked toodavad kõiki rauda raskemaid elemente, "ütlevad nad, " ja nad teevad seda piisavalt tõhusalt, et nad saaksid aru kogu universumis toodetud kullast. "
Sellised kokkupõrked tekivad siis, kui mõlemad binaarses süsteemis olevad tähed plahvatavad eraldi supernoovadena ja siis varisevad iseendaks, jättes endast maha tihedalt seotud neutronitähed. Kui nad üksteisega ringi käivad, tõmbuvad tähed järk-järgult gravitatsioonijõudude abil kokku, kuni nad kokku põrkuvad.
"Nad on eriti tihedad - peamiselt kuulid lendavad üksteise kohal kiirusel umbes kümme protsenti, " ütleb Berger. Saadud kokkupõrge koondab ühte kohta nii palju massi, et see variseb iseenesest kokku, vallandades musta augu. Kuid väike kogus ainet paiskub väljapoole ja lülitatakse lõpuks tähtede ja planeetide järgmisse põlvkonda mujal ümbritsevas galaktikas. Selle viimase neutrontähtede kokkupõrke tähelepanelik vaatlus on paljastanud selle väljunud aine sisu.
Kui must auk moodustus, vabastas Berger, gammakiirguspurske, mis oli kodeeritud kui GRB (gammakiirguse purunemine) 130603B. Mõne minuti jooksul otsisid Tšiilis olevad instrumendid täiendavaid tõendeid kokkupõrke kohta ja leidsid lühikese nähtava valguse järelvilja, mille tekitasid ümbritsevasse keskkonda sattuvad plahvatused. See andis astronoomidele sündmuse täpse asukoha ja vahemaa ning asjaolu, et kokkupõrge toimus suhteliselt lähedal - vähemalt astronoomilises mõttes -, tekitas lootust, et on võimalus koguda uut tüüpi andmeid, mis varem polnud kättesaadavad.
Selles asukohas treenitud Hubble'i teleskoop tuvastas 12. juunil selgelt eristuva infrapunakiirguse, signaali esimesest plahvatusest eraldi. Infrapuna allkiri, mille autor Berger ütles, tulenes kokkupõrke käigus moodustunud ja väljapoole paiskunud eksootiliste raskete elementide (näiteks uraan ja plutoonium) radioaktiivsest lagunemisest. Raskete elementide moodustamise tõttu peab olema moodustunud ka kuld. "Nende raskete elementide koguprodukt moodustas umbes ühe protsendi päikese massist, " märgib ta. "Selles jaotuses on kuld umbes 10 osa miljonist - see tähendab, et ainuüksi kullas on kuu mass kümme korda suurem."
Kuna meeskond teab, kui sageli need kokkupõrked tekivad, ja saab nüüd ligikaudselt järeldada, kui palju materjali iga sündmusega tekib, saavad nad võrrelda neutronitähtede kokkupõrketest tekkivate raskete elementide koguarvu teadaoleva kogusega universumis. Meeskonna järeldus, mis avaldati täna ka ajakirjas The Astrophysical Journal Letters, on see, et need sündmused on piisavaks selgituseks kõigile meie rasketele elementidele, sealhulgas kullale. Pärast seda tüüpi kokkupõrgete tekkimist ja väljapoole väljutamist integreeritakse rasked elemendid lõpuks tulevaste tähtede ja planeetide moodustumiseni. Mis tähendab, et kogu kuld Maal, isegi teie abielusõrmuse kuld, pärineb tõenäoliselt kahe kauge tähe kokkupõrkest.
Uus leid lahendab ka seotud küsimuse: kas seda konkreetset gammakiirguse emissiooni - nn lühikese kestusega purset - saab lõplikult seostada kahe neutronitähe kokkupõrgetega. "Me oleksime kogunud üsna palju kaudseid tõendeid, mis viitavad sellele, et need on pärit kahe neutronitähe kokkupõrkest, kuid meil puudus tõepoolest selge suitsetamisrelva allkiri, " räägib Berger. "See üritus näeb esimest korda ette, et" suitsetamise relv "."
Järgmise paari aasta jooksul jätkavad Harvard-Smithsoniani meeskond neutronitähtede kokkupõrgete otsimist, et täiendavaid andmeid saaks koguda ja analüüsida. Juba sellise harvaesineva sündmuse (Linnuteel juhtub neid kord 100 000 aasta tagant) toimumine siiski piisavalt lähestikku, et sedalaadi tähelepanekuid teha, on üsna õnnelik. "Olen veetnud oma elu viimase kümnendi, püüdes lahendada gammakiirguse purunemise küsimust, kogudes vaevaga tõendusmaterjali ja oodates seda ühte suurt sündmust, " räägib Berger. "On nii hea meel, kui saan lõpuks tõendusmaterjali, mis võib meile öelda, mis täpsemalt toimub."
