מדענים מחשבים גיל של התרסקות כוכבי נויטרונים מאסיביים שעזרו ליצור את מערכת השמש שלנו

Send

תיאור של אמן של כוכבי נויטרונים שמתכוננים להתנגש.

(תמונה: © נאס"א / מרכז טיסה בחלל גודארד)

אסטרונומים מחפשים אחר שרידי האזור התנגשות כוכב נויטרונים שנתן לכדור הארץ את המתכות היקרות שלו.

כאשר nכוכבי האוטרון מתמזגים, הם מפיצים שפע של אלמנטים קצרי מועד לסביבתם, וחומרים אלה הופכים לחלק ממערכות שמש מתהוות מאוחר יותר. כעת מדענים מנסים לסגור את האתר מיזוג שזרע את מערכת השמש שלנו על ידי התחקות אחר האלמנטים המיוצרים על ידי החומר המתפורר המקורי. מתוך אותה עבודה, הם מאמינים כי המיזוג האחראי התרחש 100 מיליון שנה לפני כן ו -1,000 שנות אור מרגע לידתו של מערכת השמש שלנו.

"זה היה קרוב," אמר מדען הראשי של הפרויקט, סאבולקס מארקה, שהוא פיזיקאי מאוניברסיטת קולומביה, ל- Space.com. "אם אתה מרים את מבטו אל השמים ואתה רואה מיזוג של כוכב נויטרונים במרחק של 1000 שנות אור, זה היה עולה על כל שמי הלילה."

מארקה ועמיתו אימרה ברטוס, אסטרופיזיקאי מאוניברסיטת פלורידה, השתמשו במטאוריטים משחר מערכת השמש כדי לאתר את ההתנגשות. הם ניתחו את האיזוטופים - טעמים של יסודות עם מספר שונה של נויטרונים באטומים שלהם - בסלעים אלה.

ראשית, הם חישבו את כמות האיזוטופים הרדיואקטיביים במערכת השמש המוקדמת; אז החוקרים השוו את המדידות שלהם לכמות האיזוטופים המיוצרים על ידי כוכב ניטרונים מיזוגים. מרקה הציג את תוצאות המחקר שלהם בינואר בחורף ישיבת האגודה האמריקאית לאסטרונומיה בהונולולו.

המיזוג "כוכבי הנויטרונים" שלנו

היסודות הכבדים של היקום, כמו זהב, פלטינה ופלוטוניום, נוצרים כאשר נויטרונים מפציצים אטומים קיימים. במהלך התנגשויות כאלה, א נויטרון נייטרלי יכול לפלוט אלקטרון טעון שלילי, להפוך לפרוטון טעון חיובי ולשנות את זהותו של האטום.

תהליך זה, המכונה לכידת נויטרונים מהירה, מתרחש רק במהלך הפיצוצים החזקים ביותר, כמו סופרנובות ומיזוגים של כוכבי נויטרונים. אולם מדענים ממשיכים לדון באילו מהאירועים הקיצוניים הללו אחראים לרוב היסודות הכבדים ביקום.

אז מרקה וברטוס פנו למטאוריטים עתיקים במאמץ להבין איזה סוג אירוע יכול להיות הזריעה את מערכת השמש המוקדמת. נעול בתוך הסלעים הללו ממערכת השמש הצעירה הוא חומר שהתפוצץ מפיצוץ, ולמרות שאותם אלמנטים ראשוניים היו רדיואקטיביים והתפרקו במהירות, הם השאירו אחריהם חתימות על נוכחותם בעבר.

וכמו מצפה גלים-גל אינטרפרומטר לייזר (ליגו) מתחיל לזהות מיזוגים פוטנציאליים של כוכב נויטרוניםמדענים מיישמים את תצפיותיו כדי לסייע בזיהוי התורמים הסבירים ביותר לחומר שנוצר במיזוג סמוך, מה שמארקה כינה "מבשלת המכשפה של הגלקסיה", החומר המתפורר לאט שעשה את דרכו למערכת השמש.

מחקרים קודמים העריכו כי סופרנובה מתרחשת בדרך החלב פעם בחמישים שנה בערך. מהתצפיות החדשות של LIGO עולה כי מיזוגים של כוכבי נויטרונים מתרחשים בתדירות נמוכה הרבה יותר, בערך אחת למאה אלף שנה. כמות היסודות הכבדים במערכת השמש הציעה שהם הגיעו מ מיזוג כוכב נויטרונים סמוךכמו שמוצאי סופרנובה היו מניבים חומר רב יותר.

משם, הזוג הסתמך על האיזוטופים האישיים כדי לקבוע היכן ומתי התרחש המיזוג המקומי של כוכב הנויטרונים-כוכבי של מערכת השמש.

"כל איזוטופ הוא שעון עצר שמתחיל בפיצוץ," אמר מארקה. על ידי חקר כמה מכל איזוטופ נותר כשנלכד החומר, הוא הצליח להצביע על גיל ההתנגשות שקיבלה את מערכת השמש. "יש רק נקודת זמן אחת שבה כולם מסכימים," אמר. נקודה זו התרחשה בערך 100 מיליון שנה לפני מערכת סולארית נוצרה, מצמוץ עין במאזני הזמן האסטרונומיים. הצוות גם חישב כמה המרחקים התנגשו הכוכבים, מרחק של 1,000 שנות אור, על סמך כמה חומר הגיע למערכת השמש.

מה שהצוות לא הצליח להבין היה הכיוון אליו נכנסו האלמנטים הכבדים הללו לשכונה שהפכו למערכת השמש שלנו, תגלית שיכולה תיאורטית לאפשר למדענים להצביע על שאריות ההתנגשות. הבעיה היא שהשמש לא ישבה בשקט במשך 4.5 מיליארד השנים מאז התהוותה; במקום זאת, זה מסתובב בגלקסיה.

לאורך הדרך הוא השאיר אחריו את הכוכבים שהתגבשו בסמוך לאותו אשכול, כוכבים שאסטרונומים צדו זה מכבר לשווא. מארקה מקווה שיום אחד אסטרונומים ימצאו את כוכבי האחות ואת שרידי המיזוג של כוכב הנויטרונים שהקים את מערכת השמש.

לדברי מרקה, התגלית החדשה פגעה קרוב לבית. "אנשים ממש בכו", אמר בהתייחסו לחברי הצוות שלו.

לדבריו, הוא חושב שתגובה רגשית חזקה נוצרה מכיוון שהמיזוג הזה בין כוכבי הנויטרונים לא היה רק אירוע שקרה בחלל. זה היה אחד שתרם לכל אחד מאיתנו, באופן אישי.

"זה לא אזוטרי, זה שלנו," אמר מארקה. "לא שלנו בגלקסיה אלא משלנו במערכת השמש."