Oamenii de știință au înregistrat pentru prima dată urme ale existenței moleculelor radioactive în spațiu, observând una dintre cele mai neobișnuite stele din Calea Lactee, rezultată din coliziunea altor două lumini. Descoperirile lor au fost prezentate în revista Nature Astronomy.
„De fapt, am reușit să„ deschidem”interiorul unei stele care a fost ruptă acum trei secole și am găsit în ea o sursă activă de atomi ai unuia dintre cei mai rari și mai scurti izotopi de aluminiu. Descoperirea aluminiului-26 în rămășițele sale ne va ajuta să înțelegem mai bine cum se desfășoară evoluția chimică a galaxiei noastre”, spune Tomasz Kaminski, de la Universitatea Harvard (SUA).
Pierdere ecumenică
După Big Bang, au existat doar trei elemente în univers - hidrogen, heliu și urme de litiu. Cu toate acestea, după 300 de milioane de ani, când au apărut primele stele, au început să apară elemente mai grele, născute în cursul reacțiilor termonucleare în intestinele stelelor.
Oamenii de știință cred astăzi că toate elementele mai grele decât fierul, inclusiv aurul, uraniul și alte metale grele și rare, au provenit în mare parte din explozii de supernove, deoarece temperatura și presiunea din interiorul stelelor sunt prea scăzute pentru a se forma rapid.
Pe de altă parte, încercările recente de a estima cantitatea de aur și alte elemente grele generate de supernovele sugerează că acestea din urmă formează aceste substanțe extrem de lent. Acest lucru indică faptul că alte procese, mai exotice, cum ar fi coliziunile stelelor cu neutroni, pot fi implicate în nașterea lor.
Kaminski și colegii săi au descoperit o altă sursă de „metale” astronomice legate direct de formarea Pământului și a altor planete, observând una dintre cele mai bizare stele din galaxie, stea CK din constelația Chanterelle.
Video promotional:
Este cea mai veche „stea nouă” care a fost descoperită și studiată de astronomii profesioniști la sfârșitul secolului al XVII-lea. Prin acest cuvânt, oamenii de știință nu înseamnă lumini cu adevărat noi, ci stele deja existente, a căror luminozitate a crescut brusc și apoi a căzut sub influența unor procese interne sau interacțiuni cu alte corpuri cerești.
Spre deosebire de majoritatea celorlalte novae, CK Vulpeculae a explodat în 1670 nu ca urmare a interacțiunilor dintre piticele albe și stelele obișnuite, ci datorită unui eveniment și mai catastrofal - o coliziune frontală a două stele mici.
Acest „accident cosmic” a dus la o explozie, aproape egală în forță cu o explozie de supernova și la nașterea unei noi stele, un mic pitic roșu sau portocaliu. Această stea a fost de câteva mii de ori mai slabă decât izbucnirea în sine, care a durat aproximativ doi ani, motiv pentru care astronomii nu pot găsi CK Vulpeculae până acum.
Fabrica de izotopi
După cum remarcă Kaminski, echipa sa nu era interesată de steaua însăși, ci de nebuloasa strălucitoare care a apărut după explozie. În interiorul acesteia, așa cum au suspectat de mult timp oamenii de știință, trebuie să existe un număr imens de izotopi rari din diverse elemente care au apărut în momentul coliziunii luminarelor, când temperaturile și presiunile din interiorul materiei lor au atins valori maxime record.
Un interes deosebit pentru oamenii de știință este aluminiul-26, unul dintre cele mai rare izotopuri ale acestui metal de pe Pământ care nu există în natură în prezent. Acest tip de metal, potrivit fizicienilor, se formează numai în timpul exploziilor de supernove și în intestinele unor luminoase „shaggy” super-calde, așa-numitele stele Wolf-Rayet și se transformă foarte repede în magneziu stabil 26 pentru câteva milioane de ani de la naștere.
Materia primară a sistemului solar, după cum se arată în proporția de izotopi de magneziu în materie de meteoriți antici, conținea cantități mari de aluminiu-26. Acest lucru a pus în fața oamenilor de știință unul dintre misterele principale din istoria formării Pământului și a altor planete - de unde a venit acest izotop, dacă supernovele erau singura sa sursă și de unde s-ar fi putut naște Soarele.
Kaminsky și colegii săi au reușit să rezolve parțial acest mister observând „învăluirea” gazelor și prafului CK Vulpeculae folosind telescopul cu microunde APEX instalat pe platoul înalt Chilian Chahnantor. Ca și „sora ei cea mai mare”, Observatorul ALMA, poate urmări mișcarea chiar și a celor mai reci și mai mici molecule în astfel de acumulări dense de gaz și praf.
După cum s-a dovedit, în interiorul nebuloasei din jurul CK Vulpeculae, există o cantitate destul de mare din acest metal sub formă de molecule care conțin un atom de aluminiu-26 și fluor. Masa totală a acestora, potrivit astrofizicienilor, a fost destul de mare - aproximativ 3,4 tone de chintesență, ceea ce este echivalent cu un sfert din masa lui Pluton.
Aceștia, după cum remarcă Kaminsky, au fost primele molecule radioactive pe care oamenii de știință au reușit să le găsească în spațiul exterior, iar primele dovezi că nu toate aluminiul-26 sunt produse de supernove și stele fierbinți. Mai multe observații ale acestei stele neobișnuite, speră oamenii de știință, vor ajuta să înțeleagă ce rol joacă astfel de coliziuni de stele în evoluția chimică a Galaxiei și în formarea planetelor potențial locuibile.
