O altă dovadă a naturii noastre stelare

Astronomii maghiari, italieni și germani descoperă urme de explozii de supernova cu milioane de ani înainte de nașterea Soarelui.

materialului

Rămășița supernovei care a explodat în 1054, Nebuloasa Crabului.
Foto: NASA

Rezultatele, publicate în Jurnalul Academiei Naționale de Științe, pictează o imagine aproape arheologică a norului de praf și gaz din care s-a format Pământul nostru cu mai mult de patru miliarde și jumătate de ani în urmă.

Elementele radioactive din oasele fosilizate ale dinozaurilor dezvăluie multe despre fostele specii și despre perioada istoriei pământului în care au trăit. Oarecum în mod similar, urmele de stele care existau înainte de formarea Sistemului Solar pot fi descoperite din urmele radioactive lăsate în urmă în sistemul nostru planetar, din care poate fi determinat chiar și timpul distrugerii acestor stele.

Un grup de cercetători maghiari, italieni și germani, condus de Maria Lugaro (MTA CSFK, Momentum AGB Nuclear Astrophysics and Stardust Research Group), cu ajutorul MTA Atomki și al Universității din Vestul Ungariei, au descoperit două nuclee radioactive prin studierea a doi nuclei radioactivi . Caracteristica specială a celor două nuclee este că acestea sunt grele, dar conțin relativ puțini neutroni. Un izotop al elementului niobiu (Nb) cu 41 de protoni și 51 de neutroni și celălalt este samarium (Sm) cu 62 de protoni și 84 de neutroni. Prin comparație, o parte semnificativă a samariului din univers conține 90 de neutroni. Aceste nuclee speciale pot apărea doar ca o serie de reacții nucleare speciale care îmbogățesc nucleul cu protoni. Astfel de reacții apar doar în timpul anumitor explozii de supernova.

Echipa de cercetare a folosit modele computerizate detaliate ale exploziilor pentru a calcula cât s-ar fi putut forma din aceste nuclee. Rezultatul a fost apoi comparat cu cantitatea din meteoriți pentru a obține câți dintre ei erau încă prezenți la formarea sistemului solar. Deoarece cele două nuclee sunt radioactive, acestea au fost epuizate continuu de la înființarea lor, cu perioade de înjumătățire de 35 și 100 de milioane de ani.

Comparând cele două cantități, s-ar putea determina că ultima dată când o supernovă a explodat în vecinătate cu cel puțin 15 milioane de ani înainte de nașterea sistemului solar a fost rezultatul prăbușirii unei stele pitice albe. Și dispariția ultimei stele uriașe, de ordinul a 15 mase solare, a precedat formarea Soarelui cu cel puțin 7 milioane de ani în urmă.

Până în prezent, nu există semne că stelele explodează mai aproape de asta. Rezultă că norul de gaz și praf din care s-a format Soarele ar fi putut fi odihnit o perioadă relativ lungă de timp, lucru care a fost posibil doar dacă avea o masă foarte mare.

Pe baza tuturor acestor lucruri, este ușor să ne imaginăm că Soarele s-a format într-un leagăn de stele gigant, alături de alte mii de frați care au fost împrăștiați de-a lungul Căii Lactee.

„Rezultatul uimitor oferă o perspectivă unică asupra proceselor astrofizice care au precedat formarea sistemului solar, în special îmbogățirea nebuloasei presolare cu elemente grele. Astrofizica nucleară pictează o imagine aproape arheologică a norului de praf și gaze din care s-a format Pământul nostru cu mai mult de patru miliarde și jumătate de ani în urmă ”, a declarat astronomul László Kiss, academician.

Suntem fabricați din material stelar
Stelele cu masă mare joacă un rol important în evoluția materiei. Elementele chimice mai grele s-au născut sau se nasc încă în interiorul lor, care sunt apoi împrăștiate în materia interstelară înconjurătoare, nori, la sfârșitul vieții stelelor, în timpul exploziei supernova. Dacă o nouă stea se naște dintr-un nor atât de „poluat”, ca și Soarele, atunci elementele chimice mai grele vor fi deja acolo în materialul său și pe planetele sale. Fierul din sângele nostru, calciul din oasele noastre, oxigenul pe care îl respirăm (și așa mai departe) s-au născut în interiorul stelelor antice, din care au fost eliberate în timpul unei explozii de supernova - adică suntem cu toții făcuți din materie stelară.