Forskare har för första gången registrerat spår av förekomsten av radioaktiva molekyler i rymden och observerat en av de mest ovanliga stjärnorna i Vintergatan, till följd av kollisionen mellan två andra armaturer. Deras resultat presenterades i tidskriften Nature Astronomy.
”Vi lyckades faktiskt 'öppna' interiören i en stjärna som rivits ihop för tre århundraden sedan och hitta i den en aktiv källa till atomer i en av de sällsynta och kortast livade isotoperna av aluminium. Upptäckten av aluminium-26 i dess rester kommer att hjälpa oss att bättre förstå hur den kemiska utvecklingen av vår Galaxy utvecklas, säger Tomasz Kaminski från Harvard University (USA).
Ekumenisk förlust
Efter Big Bang fanns det bara tre element i universum - väte, helium och spårmängder litium. Efter 300 miljoner år, när de första stjärnorna dök upp, började emellertid tyngre element dyka upp, födda under loppet av termonukleära reaktioner i stjärnorna.
Forskare tror idag att alla element som är tyngre än järn, inklusive guld, uran och andra tunga och sällsynta jordartsmetaller, härstammar till stor del från supernovaexplosioner, eftersom temperaturen och trycket i stjärnorna är för låga för att de ska kunna bildas snabbt.
Å andra sidan tyder nyligen på försök att uppskatta mängden guld och andra tunga element som genererats av supernovaer att de senare bildar dessa ämnen extremt långsamt. Detta indikerar att andra, mer exotiska processer, till exempel kollisioner av neutronstjärnor, kan ha varit inblandade i deras födelse.
Kaminski och hans kollegor upptäckte en annan källa av astronomiska "metaller" direkt relaterade till bildandet av jorden och andra planeter, och observerade en av de mest bisarra stjärnorna i galaxen, stjärnan CK i stjärnbilden Kantarell.
Kampanjvideo:
Det är den äldsta "nya stjärnan" som upptäcktes och studerades av professionella astronomer i slutet av 1600-talet. Med detta ord menar forskare inte riktigt nya armaturer, men redan befintliga stjärnor, vars ljusstyrka steg kraftigt och sedan föll under påverkan av vissa interna processer eller interaktioner med andra himmelkroppar.
Till skillnad från de flesta andra noverna exploderade CK Vulpeculae 1670 inte till följd av interaktioner mellan vita dvärgar och vanliga stjärnor, utan på grund av en ännu mer katastrofal händelse - en kollision mellan två små stjärnor.
Denna "kosmiska olycka" ledde till en explosion, nästan lika i styrka som en supernovaexplosion, och födelsen av en ny stjärna, en liten röd eller orange dvärg. Denna stjärna var flera tusen gånger svagare än själva utbrottet, som varade i ungefär två år, varför astronomer inte hittar CK Vulpeculae förr.
Isotopfabrik
Som Kaminski noterar, var hans team inte intresserat av själva stjärnan, utan i den glödande nebulosa som uppstod efter explosionen. Inuti det, som forskare länge har misstänkt, måste det finnas ett stort antal sällsynta isotoper av olika element som uppstod vid kollisionen av armaturerna, när temperaturerna och trycket i deras materia nådde rekordhöga höjder.
Av särskilt intresse för forskare är aluminium-26, en av de sällsynta isotoperna av denna metall på jorden som inte finns i naturen idag. Denna typ av metall bildas, enligt fysiker, endast under supernovaexplosioner och i tarmarna av super heta "raka" armaturer, de så kallade Wolf-Rayet-stjärnorna, och den förvandlas mycket snabbt till stabil magnesium-26 i flera miljoner år efter sin födelse.
Det primära ämnet i solsystemet, som framgår av andelen magnesiumisotoper i fråga om antika meteoriter, innehöll stora mängder aluminium-26. Detta satte forskare fram ett av de viktigaste mysterierna i historien om bildandet av jorden och andra planeter - var denna isotop kom ifrån, om supernovaer var dess enda källa, och var solen kunde ha fötts.
Kaminsky och hans kollegor lyckades delvis lösa detta mysterium genom att observera gas och damm "hölje" från CK Vulpeculae med hjälp av APEX mikrovågsteleskop, installerat på den chilenska högplatån i Chahnantor. Liksom sin "stora syster", ALMA-observatoriet, kan den spåra rörelsen av även de kallaste och minsta molekylerna i sådana täta ansamlingar av gas och damm.
Det visade sig att det finns en ganska stor mängd av denna metall i form av molekyler som innehåller en atom av aluminium-26 och fluor inne i nebulan som omger CK Vulpeculae. Deras totala massa, enligt astrofysiker, var ganska stor - cirka 3,4 kvintillioner ton, vilket motsvarar en fjärdedel av Plutos massa.
De, Kaminski noterar, var de första radioaktiva molekylerna som forskare har kunnat hitta i rymden, och det första beviset på att inte all aluminium-26 produceras av supernovaer och heta stjärnor. Ytterligare observationer av denna ovanliga stjärna, hoppas forskare, kommer att hjälpa till att förstå vilken roll sådana kollisioner av stjärnor spelar i den kemiska utvecklingen av galaxen och i bildandet av potentiellt bebodda planeter.
