Ilustrace horké, husté, rozpínající se oblak trosky odstraněny z neutronové hvězdy těsně předtím, než se srazili. Obrázek přes Goddard Space Flight Center NASA / ci Lab.
Duncan Brown, Syracuse University a Edo Berger, Harvardská univerzita
po tisíce let lidé hledali způsob, jak přeměnit hmotu na zlato. Starověcí alchymisté považovali tento vzácný kov za nejvyšší formu hmoty., Jak lidské znalosti pokročily, mystické aspekty alchymie ustoupily vědám, které dnes známe. A přesto, se všemi našimi pokroky ve vědě a technologii, příběh o původu zlata zůstal neznámý. Až do teď.
vědci konečně vědí, jak vesmír vyrábí zlato. Pomocí našich nejpokročilejších dalekohledů a detektorů jsme viděli, že byl vytvořen v kosmickém ohni dvou srážejících se hvězd, které LIGO poprvé detekoval gravitační vlnou, kterou vyzařovali.,
elektromagnetické záření zachycené z GW170817 nyní potvrzuje, že prvky těžší než železo jsou syntetizovány v důsledku kolize neutronové hvězdy. Obrázek přes Jennifer Johnson / SDSS.
počátky našich prvků
vědci dokázali spojit, odkud pochází mnoho prvků periodické tabulky. Velký třesk vytvořil vodík, nejlehčí a nejhojnější prvek. Když hvězdy svítí, spojují vodík do těžších prvků, jako je uhlík a kyslík, prvky života., Ve svých umírajících letech hvězdy vytvářejí společné kovy-hliník a železo – a vypouštějí je do vesmíru v různých typech výbuchů supernovy.
vědci po celá desetiletí teoretizovali, že tyto hvězdné výbuchy také vysvětlily původ nejtěžších a nejvzácnějších prvků, jako je zlato. Ale chyběla jim část příběhu. Závisí na objektu, který po sobě zanechal smrt Masivní hvězdy: neutronové hvězdy. Neutronové hvězdy balí jeden a půl násobek hmotnosti Slunce do koule jen 10 mil napříč. Čajová lžička materiálu z jejich povrchu by vážila 10 milionů tun.,
mnoho hvězd ve vesmíru je v binárních systémech-dvě hvězdy vázané gravitací a obíhající kolem sebe (myslím, že lukovy slunce domovské planety v „Star Wars“). Dvojice masivních hvězd by nakonec mohla ukončit svůj život jako dvojice neutronových hvězd. Neutronové hvězdy se obíhají stovky milionů let. Ale Einstein říká, že jejich tanec nemůže trvat věčně. Nakonec se musí srazit.
masivní kolize, detekovaná několika způsoby
ráno 17. srpna 2017, zvlnění ve vesmíru prošlo naší planetou., Byly detekovány detektory gravitačních vln LIGO a Virgo. Tato kosmická porucha pocházela z dvojice neutronových hvězd velikosti města, které se srazily na jednu třetinu rychlostí světla. Energie této kolize překonala jakoukoli laboratoř rozbíjející atomy na Zemi.
když astronomové z celého světa, včetně nás, slyšeli o kolizi, skočili do akce. Dalekohledy velké i malé skenovaly plochu oblohy, odkud pocházely gravitační vlny., O dvanáct hodin později zahlédly tři dalekohledy zbrusu novou hvězdu-nazvanou kilonova-v galaxii zvané NGC 4993, asi 130 milionů světelných let od země.
astronomové zachytili světlo z kosmického ohně srážejících se neutronových hvězd. Nastal čas ukázat největší a nejlepší dalekohledy na světě směrem k nové hvězdě, aby bylo vidět viditelné a infračervené světlo z následků kolize. V Chile dalekohled Gemini otočil své velké 26metrové zrcadlo k kilonově. NASA řídila Hubble na stejné místo.,
Film viditelné světlo z kilonova mizí v galaxii NGC 4993, 130 milionů světelných let od Země.
Stejně jako uhlíky intenzivní táboráku rostou zima a šero, dosvit tento vesmírný oheň se rychle vytratil. Během několika dní viditelné světlo zmizelo a zanechalo za sebou teplou infračervenou záři, která nakonec také zmizela.
Pozorování vesmíru kování zlata
Ale v tomto slábnoucím světle byla zakódována odpověď na prastarou otázku, jak zlatý je vyroben.,
svítí sluneční světlo přes hranol a uvidíte spektrum našeho Slunce – barvy duhy se šíří od krátkého vlnového modrého světla po dlouhé vlnové délky červené světlo. Toto spektrum obsahuje otisky prstů prvků svázaných a kovaných na slunci. Každý prvek je označen jedinečným otiskem čar ve spektru, který odráží odlišnou atomovou strukturu.
spektrum kilonova obsahovalo otisky prstů nejtěžších prvků ve vesmíru., Jeho světlo neslo výmluvný podpis neutronového hvězdného materiálu rozpadajícího se na platinu, zlato a další tzv.
Viditelné a infračervené spektrum kilonova. Široké vrcholy a údolí ve spektru jsou otisky prstů tvorby těžkých prvků. Obrázek přes Matt Nicholl.
lidé poprvé viděli alchymii v akci, vesmír přeměnil hmotu na zlato. A nejen malé množství: tato kolize vytvořila nejméně 10 zlatých zemin., Možná právě teď nosíte nějaké zlaté nebo platinové šperky. Podívej se na to. Tento kov byl vytvořen při atomovém požáru srážky neutronové hvězdy v naší vlastní galaxii před miliardami let-kolize, stejně jako ta, která byla viděna 17.srpna.
a co zlato vyrobené v této kolizi? Bude vyfukován do vesmíru a smíchán s prachem a plynem z hostitelské galaxie. Možná jednoho dne bude součástí nové planety, jejíž obyvatelé se vydají na tisíciletou snahu pochopit její původ.,
Duncan Browne, Profesor Fyziky, Syracuse University a Edo Berger, Profesor Astronomie, Harvard University,
Tento článek byl původně zveřejněn na Konverzace. Přečtěte si původní článek.
Členové EarthSky společenství – včetně vědců, stejně jako věda a příroda spisovatelů z celého světa – zvážit, co je pro ně důležité. Foto Robert Spurlock.