Zinātnieki pirmo reizi ir reģistrējuši radioaktīvo molekulu esamības pēdas kosmosā, novērojot vienu no neparastākajām Piena ceļa zvaigznēm, kas radusies divu citu gaismekļu sadursmes rezultātā. Viņu atradumi tika prezentēti žurnālā Nature Astronomy.
“Faktiski mums izdevās“atvērt”pirms trīs gadsimtiem nolauztas zvaigznes iekšpusi un atrast tajā aktīvo atomu avotu no viena no retākajiem un īsākā mūža alumīnija izotopiem. Alumīnija-26 atklājums tā atliekās palīdzēs mums labāk izprast, kā notiek mūsu Galaktikas ķīmiskā evolūcija,”saka Tomašs Kaminski no Hārvardas universitātes (ASV).
Ekumeniskais zaudējums
Pēc lielā sprādziena Visumā bija tikai trīs elementi - ūdeņradis, hēlijs un neliels daudzums litija. Tomēr pēc 300 miljoniem gadu, kad parādījās pirmās zvaigznes, sāka parādīties smagāki elementi, kas dzimuši termisko kodolreakciju laikā zvaigžņu zarnās.
Zinātnieki šodien uzskata, ka visi elementi, kas ir smagāki par dzelzi, ieskaitot zeltu, urānu un citus smagos un retzemju metālus, lielākoties ir radušies supernovas sprādzienu rezultātā, jo temperatūra un spiediens zvaigžņu iekšpusē ir pārāk zems, lai tie ātri veidotos.
No otras puses, nesenie mēģinājumi noteikt zelta un citu smago elementu daudzumu, ko rada supernovas, liek domāt, ka pēdējie veido šīs vielas ārkārtīgi lēni. Tas norāda, ka viņu dzimšanā varētu būt iesaistīti citi, eksotiskāki procesi, piemēram, neitronu zvaigžņu sadursmes.
Kaminski un viņa kolēģi atklāja vēl vienu astronomisko "metālu" avotu, kas tieši saistīts ar Zemes un citu planētu veidošanos, novērojot vienu no dīvainākajām zvaigznēm galaktikā - zvaigzni CK zvaigznājā Gailenes.
Reklāmas video:
Tā ir senākā "jaunā zvaigzne", kuru 17. gadsimta beigās atklāja un izpētīja profesionāli astronomi. Ar šo vārdu zinātnieki nenozīmē īsti jaunas spuldzes, bet gan jau esošas zvaigznes, kuru spilgtums strauji pieauga un pēc tam nokļuva dažu iekšēju procesu vai mijiedarbības ar citiem debess ķermeņiem ietekmē.
Atšķirībā no vairuma citu novu, CK Vulpeculae eksplodēja 1670. gadā nevis mijiedarbības rezultātā starp baltajiem punduriem un parastajām zvaigznēm, bet vēl katastrofālāka notikuma - divu mazu zvaigžņu sadursmes ar galvu - dēļ.
Šis "kosmiskais negadījums" izraisīja eksploziju, gandrīz tikpat spēcīgu kā supernovas sprādziens, un piedzima jauna zvaigzne, mazs sarkans vai oranžs punduris. Šī zvaigzne bija vairākus tūkstošus reižu garāka par pašu uzliesmojumu, kas ilga apmēram divus gadus, tāpēc astronomi līdz šim nevar atrast CK Vulpeculae.
Izotopu rūpnīca
Kā atzīmē Kaminskis, viņa komandu neinteresēja pati zvaigzne, bet gan kvēlojošais miglājs, kas parādījās pēc sprādziena. Tā iekšienē, kā zinātnieki jau sen turēja aizdomās, ir jābūt milzīgam skaitam retu dažādu elementu izotopu, kas radās gaismekļu sadursmes brīdī, kad temperatūra un spiediens to iekšpusē sasniedza rekordaugstu līmeni.
Īpašu zinātnieku interesi rada alumīnijs-26, viens no retākajiem šī metāla izotopiem uz Zemes, kas dabā mūsdienās nepastāv. Šāda veida metāls, pēc fiziķu domām, veidojas tikai supernovas sprādzienu laikā un superkarsto "pinkaino" gaismekļu, tā saukto Wolf-Rayet zvaigžņu, zarnās, un tas ļoti ātri pārvēršas par stabilu magniju-26 vairākus miljonus gadu pēc dzimšanas.
Saules sistēmas primārā viela, par ko liecina magnija izotopu īpatsvars seno meteorītu skaitā, saturēja lielu daudzumu alumīnija-26. Tas zinātniekiem izvirzīja vienu no galvenajiem noslēpumiem Zemes un citu planētu veidošanās vēsturē - no kurienes radās šis izotops, vai supernovas bija tās vienīgais avots un kur varēja būt dzimusi Saule.
Kaminskim un viņa kolēģiem izdevās šo noslēpumu daļēji atrisināt, novērojot CK Vulpeculae gāzes un putekļu "apvalku", izmantojot APEX mikroviļņu teleskopu, kas uzstādīts Čīles augstajā plato Chahnantor. Tāpat kā tā "lielā māsa", ALMA observatorija, tā var izsekot pat aukstāko un mazāko molekulu kustībai šādās blīvās gāzes un putekļu uzkrāšanās.
Kā izrādījās, miglāja, kas ieskauj CK Vulpeculae, iekšpusē ir diezgan liels šī metāla daudzums molekulu veidā, kas satur vienu alumīnija-26 atomu un fluoru. Viņu kopējā masa, pēc astrofiziķu domām, bija diezgan liela - apmēram 3,4 kvintillijas tonnu, kas ir līdzvērtīga ceturtdaļai Plutona masas.
Kaminski atzīmē, ka tās bija pirmās radioaktīvās molekulas, kuras zinātniekiem izdevies atrast kosmosā, un pirmie pierādījumi, ka ne visu alumīniju-26 ražo supernovas un karstās zvaigznes. Turpmāki novērojumi par šo neparasto zvaigzni, pēc zinātnieku cerības, palīdzēs saprast, kādu lomu šādām zvaigžņu sadursmēm spēlē Galaktikas ķīmiskajā evolūcijā un potenciāli apdzīvojamo planētu veidošanā.