A vasnál nehezebb elemek eredete sokáig rejtély volt a szakértők számára. A csillagok anyaga életük nagy részében hidrogénből héliummá alakul, és a vége felé ez átmehet valamivel nehezebb elemek szintézisébe. Ahhoz azonban, hogy a vasnál is nehezebb elemek keletkezzenek, sokkal drámaibb dolgokra van szükség. Egykor úgy gondolták a kutatók, hogy a szupernóvák állítják elő a nehezebb elemeket, de már a neutroncsillagok ütközéséből származó kilonóvák első megfigyelése előtt is kétségek merültek fel ezzel kapcsolatban.

Ma már az az általános álláspont, hogy mindkét típusú csillagrobbanás hozzájárul a világegyetem nehezebb elemekből álló készletéhez, és az egyes források jelentősége elemenként változik. A nehézelemek keletkezése kapcsán azonban a legtöbb esetben nagyon sok a találgatás, mivel mostanáig egyik robbanástípus spektrumában sem sikerült kimutatni őket. Most ez megváltozott, legalábbis ami a volfrámot, a szelént és a tellúrt, vagyis a 74-es, 34-es és 52-es tömegszámú elemet illeti.

„Nehézfémek szintézisének jeleit kerestük az univerzumban, és egy gigantikus robbanás kellett ahhoz, hogy ilyeneket találjunk” – mondja Gavin Lamb, a liverpooli John Moores Egyetem munkatársa. A kérdéses esemény a GRB 230307A jelű gammakitörés volt, amit a James Webb űrtávcsővel figyeltek meg. Ez a második legfényesebb gammakitörés, amelyet valaha észleltek.

A gammakitöréseknek különböző okaik lehetnek, de ez a mostani egy kilonóva eredménye volt, hasonlóan azokhoz, amelyeknél összeolvadó neutroncsillagok által keltett gravitációs hullámokat észlelték. A gammakitörés 200 másodpercig tartott, így ez az egyik leghosszabb kitörés, amit eddig láttak a szakértők.

A kitörés utófénye a kitörés erejéhez képest meglepően gyenge volt, de a James Webb 29 és 61 nappal azután, hogy a gammasugarak eljutottak hozzánk, a középső infravörös tartományban rögzítette az esemény fényét. Az észlelések során egy 2,15 mikronos színképvonalat találtak, amelyről a világ 66 intézményének kutatóit egyesítő együttműködés tagjai úgy gondolják, hogy a tellúr jelenlétére utalhat.

A csapat számításai szerint a keletkezett tellúr mennyisége a Nap tömegének körülbelül ezredrészével – vagyis a Föld tömegének mintegy 300-szorosával – lehet egyenlő. Ez segít megmagyarázni, hogy lehet az, hogy míg a Földön nagyon ritka, a világegyetem egészében viszonylag gyakori a tellúr. Az elméleti modellek szerint a kilonóváknak sok tellúrt kellene termelniük, de ez az első észlelési bizonyíték arra, hogy ez tényleg így lehet.

A kutatók egy gyengébb vonalat is találtak 4,5 mikronnál, ami a feltételezések szerint volfrám, szelén vagy mindkettő jelenlétére utalhat. A tellúr nem egy jól ismert elem, fő felhasználási területe a vékonyfilm-napelemek és a félvezetők gyártása. Ennél is fontosabb azonban, hogy jelenléte valószínűleg a periódusos rendszerben hozzá közeli elemek, köztük közvetlen szomszédja, a növekedést szabályozó hormonok előállításához nélkülözhetetlen jód keletkezésére is utal.

A volfrám a legtöbbek számára leginkább egy kvízkérdésre adott válaszként lehet ismert, miszerint melyik fémnek van a legmagasabb olvadáspontja? Rendkívüli keménysége miatt hasznos összetevő a fémötvözetekben. A szelén pedig az állatok számára nélkülözhetetlen mikrotápanyag, amelyet egyes élelmiszerekhez hozzá is adnak a hiánybetegségek megelőzése érdekében.

„Alig több mint 150 évvel azután, hogy Dmitrij Mengyelejev megalkotta az elemek periódusos rendszerét, most végre abban a helyzetben vagyunk, hogy elkezdhetjük kitölteni az utolsó üres helyeket is, és hogy megértsük, hol és hogyan keletkezett minden” – mondja Andrew Levan, a Radboud Egyetem professzora a kutatás kapcsán, amelynek eredményeiről egy Nature-tanulmányban számolnak be a szakértők.