Astronomii au descoperit o galaxie pitică rară care este încărcată cu elemente preţioase

Stele împachetate cu aur, platină şi argint.

Timp de aproape mai mult de şase decenii, oamenii de ştiinţă au fost în căutarea originii unora dintre cele mai preţioase metale de pe Pământ, aşa ca, aurul, argintul şi platina.

Şi acum, în sfârşit, am putea avea răspunsul.

Elementele grele, adesea valoroase ca acestea, sunt numite elemente r-proces (en) (un proces de nucleosinteză care are loc la colapsul nucleului unei supernova), şi ele au nevoie de o cantitate incredibilă de energie pentru a fi produse.

Până în prezent, nimeni nu a fost în măsură să explice modul în care ele au ajuns să existe în Univers.

Dar descoperirea că o galaxie pitică veche, numită Reticulum II, aproximativ la 98.000 de ani lumină de Pământ, are stele care conţin o cantitate „enormă”(en) de aceste metale, în cele din urmă ar putea pune capăt acestui mister.

„Înţelegerea modului în care elementele r-proces grele s-au format, este una din cele mai dificile probleme în fizica nucleară”, a declarat unul din membrii echipei (en), Anna Frebel, fizician de la MIT.

„Producerea acestor elemente într-adevăr grele, necesită aşa o cantitate de energie, încât este practic imposibil să le primim experimental.

Procesul de producere a lor pur şi simplu nu funcţionează pe Pământ.

Aşa că, trebuie să utilizăm stelele şi obiectele din cosmos ca laboratorul nostru.”

Descoperită doar anul trecut, mica Reticulum II este o galaxie care orbitează propria noastră galaxie, Calea Lactee şi este una dintre cele mai apropiate de noi galaxii pitice găsite vreodată.

Vedeţi şi: NASA a anunţăt descoperirea a mai mult de 1200 de exoplanete noi

Ea este considerată una dintre cei mai buni candidaţi la detectarea faimoasei materii întunecate evazive, iar acum, de asemenea, este şi cel mai bun loc pentru a ne  da seama, cum unele din elementele noastre favorite s-au creat în Univers.

Prin analiza luminii venite de la unele din cele mai strălucitoare stele a galaxiei Reticular II, folosind telescoapele Magellan de la Observatorul Las Campanas din Chile, Frebel şi echipa sa au stabilit că acestea conţin cantităţi masive de elemente r-proces.

Dar iată care-i treaba, aici nu este nici o modalitate prin care ar fi posibilă producerea lor de sine stătător.

„Când noi am descifrat conţinutul r-proces a primei stele în telescopul nostru, totul părea greşit, de parcă ea nu este de origine din această galaxie!”, a declarat unul din membrii echipei, absolventul Alexander Ji.

„Am petrecut mult timp pentru a mă asigura că telescopul este îndreptat spre steaua care trebuie”.

Numele de r-proces, numit captură rapidă de neutroni, vine de la cercetătorii din ştiinţa sistemelor, care se crede că are loc la crearea elementelor precum ar fi, aurul, uraniul şi plumbul.

În anul 1957, fizicienii Hans Suess şi Harold Urey au demonstrat, că  iniţial a fost necesar un fel de captare rapidă a neutronilor pentru crearea acestor elemente şi au sugerat că undeva în Univers este un loc plin de condiţii extreme şi cantităţi nebune de neutroni, un loc de unde au venit toate aceste elemente.

Ei au emis ipoteză că exploziile stelelor gigantice şi rarele fuziuni a stelelor neutronice, cele mai dense stele din Universul nostru, sunt cele mai probabile scenarii pentru ca acest lucru să aibă loc, dar ei nu aveau nici o dovadă, astfel originea elementelor r-proces a rămas un mister.

Ştiind că ciocnirile stelelor neutronice sunt obişnuite la primele etape a galaxiilor pitice aşa ca, Reticulum II, care acum ca consecinţă este încărcată cu elemente r-proces, echipa afirmă că acest lucru oferă dovezi în plus ce priveşte corectitudinea demonstraţiilor lui Suess şi Urey.

Rezultatele au fost publicate în Nature.

„Studiul lor este într-adevăr o probă incontestabilă că fuziunea exoticilor stelele neutronice au avut loc foarte devreme în istoria acestei galaxii mici în particular” a declarat  săptămâna trecută într-o discuţie a rezultatelor la o masă rotundă astronomul Enrico Ramirez-Ruiz , care nu a fost implicat în cercetare, de la Universitatea din California, Santa Cruz,.

„Prin urmare responsabile pentru cea mai mare parte a substanţelor preţioase din întreg Universul pe care le numim elemente r-proces, sunt fuziunile stelelor neutronice”.

Deci, cum tot aurul, argintul, uraniul, plumbul, platina şi alte elemente r-proces au ajuns pe Pământ?

Echipa crede că ele au fost create la explozia stelelor neutronice din galaxiile pitice, la o anumită perioadă au fost încorporate în stele şi asteroizi, şi apoi transportate spre planeta noastră.

„Ceva de luat în consideraţie despre aceasta, este faptul că tot aurul care a fost iniţial pe Pământ, s-a scufundat în centrul planetei, deoarece Pământul timpuriu era topit”, a spus Ramirez-Ruiz (en).

„Deci, tot aurul pe care îl avem astăzi în apropiere de suprafaţă este de la impactul cu asteroizii”.

„După cum am mai spus, aurul nu a fost făcut în asteroizi, el probabil a fost creat într-o fuziune de stea neutronică”, a adăugat Frebel (en).

„Apoi a fost amestecat în norul de gaz şi praf, care apoi au format toţi asteroizii şi planetele.

După care, acest aur a fost transportat la noi pe Pământ, ca o livrarea specială”.

Cu adevărat nebunesc este faptul că, aceste fuziuni au fost extrem de rare în Universul timpuriu, ceea ce înseamnă, de exemplu, că o mare parte din atomii de aur au venit la noi de la aceleaşi coliziuni.

„Din cauza că doar una dintre aceste fuziuni a stelei neutronice produce atât de mult aur, putem presupune că tot aurul care este în toţi cei patru dintre noi de la această discuţie la masa rotundă, a venit de la acelaş eveniment”, a spus Ramirez-Ruiz.

„Aşa că noi suntem uniţi nu doar genetic, dar şi de aceste fenomene exotice, care se petrec în Univers”.

Deci, noi nu numai că suntem făcuţi din stele, noi toţi conţinem metale născute de la aceleaşi coliziuni cosmice, care s-au întâmplat cu miliarde de ani în urmă, rezultatele cărora într-un fel au creat şi propriile noastre celule.