Először figyelték meg egy nehéz elem keletkezését az űrben

A stronciumot két neutroncsillag ütközése nyomán detektálták a szakértők.

Először figyelték meg egy nehéz elem keletkezését az űrben

2017. augusztus 17-én a csillagászok egy olyan eseményt észleltek, amelyről régóta sejtették, hogy megtörténhet, de egészen addig nem voltak tanúi: két neutroncsillag összeolvadását detektálták. Az évmilliárdokkal ezelőtt formálódott égitestek egészen az eseményig egy kettős rendszert alkottak, amelynek tagjai azonban egyre közelebb kerültek egymáshoz, míg végül ütköztek. Az esemény a szó szoros értelmében megrengette a téridőt, olyan gravitációs hullámokat keltve, amelyeket a földi detektorok is érzékeltek.

A két szupernehéz csillag egyesülése nyomán egyrészt egy fekete lyuk jött létre, másrészt egy olyan robbanás, amely nóvánál intenzívebb, de a szupernóvávál kisebb, egy úgynevezett kilonóva. Ezen robbanás színképének elemzése pedig olyan eredményt hozott, amely fontos lépést jelent a vasnál nehezebb elemek (pl. arany, ezüst, jód) keletkezésének megértése felé.

Utóbbiak létrejötte ugyanis olyan nagy energiát igényel, hogy a kutatók számára máig rejtély, hogy jöhetnek létre nagyobb mennyiségben. A vasig terjedő elemek keletkezése megmagyarázható a magfúzióval (persze más módon is keletkezhetnek, de ez az egyik út), vagyis hogy amikor a csillagok belsejéből kifogy a hidrogén, a hélium is elkezd fuzionálni, majd az ebből létrejövő nehezebb elemek is egyesülnek, egészen a vasig. A világegyetemben azonban rengeteg ennél nehezebb nehezebb elem van, amelyeknek valamilyen más folyamat révén, tömegével kellett létrejönniük.

Az egyik lehetséges magyarázatot erre a szupernóvarobbanások jelentik, azonban igazából ezek sem biztosítanak olyan környezetet, amely nagy mennyiségben termelhetné ki a nehéz elemeket. Ehhez olyan körülmények kellenek, ahol az atommagokat rengeteg neutron bombázza magas hőmérsékleten és nyomáson, egyéb esetben ugyanis rendkívül kicsi annak a valószínűsége, hogy egy atommag tartósan neutronokat fogadjon be. Ehhez sokkal jobb „laboratóriumot” jelentenek a neutroncsillag-ütközések (amelyekben bőven van neutron, hő és nyomás is), amelyek azonban egészen az említett 2017-es észlelésig csak elméletben léteztek.

Az említett eseményt a gravitációs észlelés után közvetlenül az elektromágneses tartományban is monitorozni kezdték, így a szakértők először lehettek tanúi az összeolvadás utáni kilonóvának is. Ez döntően nagyon hasonlóan viselkedett, mint ahogy teoretikusan elképzelték. Az első vizsgálatok azonban sokak csalódására nem tárták fel vasnál nehezebb elemek jelenlétét a robbanás színképében.

Ez azonban most megváltozott, egy kutatócsoport ugyanis újra elemezte az észlelési adatokat, és sikerült a spektrumban egy vasnál nehezebb elem, a stroncium jelenlétét kimutatniuk. Arra, hogy az első vizsgálatkor miért nem látták az elemet, egyszerűen az a  magyarázat, hogy a hasonló robbanások színképelemzése sokkal bonyolultabb feladat, mint egy nyugodt csillag hasonló jellegű vizsgálata.

A káoszban folyamatosan új elemek keletkeznek, amelyek elnyelik a sugárzás egy részét, miközben a fénysebesség tetemes hányadával száguld kifelé az anyag. A Doppler-hatás nyomán és annak köszönhetően, hogy az anyag különböző összetevői különböző sebességekkel tartanak a megfigyelő irányába, a színképen nem éles abszorpciós vonalak, hanem összemosódó, széles sávok rajzolódnak ki, ami érthető módon megnehezíti az összetevők elkülönítését és azonosítását.

A kilonóva színképén azonban a korábbinál alaposabb elemzéssel sikerült feltárni egy ilyen sáv eredetét: a jelre a szakértők szerint az egyetlen lehetséges magyarázat, hogy a robbanás nyomán stroncium dobódott ki a rendszerből, mégpedig a fénysebesség 20 százalékával. A stroncium jelenlétét az esemény utáni napokban végzett vizsgálatok is megerősítették: ahogy a robbanás halványodni kezdett, a színkép megváltozott, azon azonban továbbra is ott volt a stroncium „ujjlenyomata”.

Az eseményben valószínűleg más nehéz elemek is keletkezhettek, ezek azonban nem tűntek fel a színképen, vélhetően azért, mert sugárzásuk a vizsgált tartományon kívülre, például az ultraibolyához közeli, nagyon kék sávba esett. A következő kilonóváknál remélhetőleg már szélesebb spektrumot sikerül vizsgálni, és akkor talán más vasnál nehezebb elemeknek is nyomára akadnak a kutatók. A felfedezés azonban az első észlelési bizonyíték arra, hogy a neutroncsillagok ütközése nyomán valóban keletkezhetnek ilyen elemek, megtámogatva a teóriát, hogy a körülöttünk létező arany, ezüst és más elemek java ilyen kataklizmatikus események során keletkezhetett.

Neked ajánljuk

Kiemelt
-{{ product.discountDiff|formatPriceWithCode }}
{{ discountPercent(product) }}
Új
Teszteltük
{{ product.commentCount }}
{{ voucherAdditionalProduct.originalPrice|formatPrice }} Ft
Ajándékutalvány
0% THM
{{ product.displayName }}
nem elérhető
{{ product.originalPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.displayName }}

Tesztek

{{ i }}
{{ totalTranslation }}
Sorrend

Szólj hozzá!

A komment írásához előbb jelentkezz be!
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mondd el, mit gondolsz a cikkről.

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap