Παρασκευή, 19 Ιουλίου 2013

Αστέρες νετρονίου «λούζουν» με χρυσό το Σύμπαν. Earth's Gold Came from Colliding Dead Stars

Οι συγκρούσεις αστέρων νετρονίου ίσως παράγουν τεράστιες ποσότητες χρυσού. This artist's conception portrays two neutron stars at the moment of collision. New observations confirm that colliding neutron stars produce short gamma-ray bursts. Such collisions produce rare heavy elements, including gold. All Earth's gold likely came from colliding neutron stars. (Credit: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.)

Τα τελευταία χρόνια στην επιστημονική κοινότητα εμφανίσθηκαν θιασώτες της άποψης ότι ο χρυσός και άλλα πολύτιμα μέταλλα όπως η πλατίνα δεν αποτελούν προϊόν γεωλογικών διεργασιών της Γης αλλά έφθασαν εδώ από το Διάστημα. Πρόσφατες θεωρίες κάνουν λόγο για έλευση του χρυσού και της πλατίνας με μετεωρίτες ή άλλα διαστημικά σώματα (αστεροειδείς, κομήτες) που έπεσαν στον πλανήτη μας και διέσπειραν αυτά τα μέταλλα στο εσωτερικό του. Πως όμως βρέθηκε στους αστεροειδείς και τους μετεωρίτες ο χρυσός;

Μια ιδέα που κερδίζει συνεχώς έδαφος είναι ότι η πηγή του χρυσού στο Σύμπαν είναι οι αστέρες νετρονίου και ειδικότερα οι συγκρούσεις που συμβαίνουν ανάμεσά τους. Μια νέα μελέτη έρχεται να στηρίξει αυτή τη θεωρία.

Τα άστρα νετρονίου

Τα άστρα νετρονίου ή πάλσαρ είναι σώματα υψηλής πυκνότητας, σχηματίζονται από άστρα τα οποία έχουν ολοκληρώσει τον κύκλο της ζωής τους και καταρρέουν. Όλα τα πάλσαρ εκπέμπουν δέσμες ακτινοβολίας από τους πόλους τους και καθώς περιστρέφονται γίνονται ορατά από τη Γη ως περιοδικές, σύντομες λάμψεις ραδιοκυμάτων. Ορισμένοι μάλιστα τα περιγράφουν ως «κοσμικούς ραδιοφάρους».

Οι χρυσές συγκρούσεις

“With this remnant of a dead neutron star, I thee wed.” (FreeDigitalPhotos.net/bigjom)

Πριν από δύο χρόνια επιστήμονες του Ινστιτούτου Αστροφυσικής Max Planck στη Γερμανία πραγματοποίησαν προσομοιώσεις οι οποίες έδειξαν ότι οι συγκρούσεις αστέρων νετρονίων παράγουν χρυσό. Τώρα ερευνητές του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian προχώρησαν ένα βήμα περισσότερο όχι μόνο επιβεβαιώνοντας ότι οι συγκρούσεις των πάλσαρ παράγουν χρυσό αλλά υπολογίζοντας και την ποσότητά του.


Gold is rare on Earth in part because it's also rare in the universe. Unlike elements like carbon or iron, it cannot be created within a star. Instead, it must be born in a more cataclysmic event - like one that occurred last month known as a short gamma-ray burst (GRB). Observations of this GRB provide evidence that it resulted from the collision of two neutron stars - the dead cores of stars that previously exploded as supernovae. Moreover, a unique glow that persisted for days at the GRB location potentially signifies the creation of substantial amounts of heavy elements - including gold. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

«Εκτιμούμε ότι η σύγκρουση αστέρων νετρονίων παράγει και εκτοξεύει στο Διάστημα ποσότητα χρυσού που αντιστοιχεί στη μάζα δέκα σωμάτων σαν τη Σελήνη» αναφέρει ο Έντο Μπέργκερ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας που έχει υποβάλει τη μελέτη της για δημοσίευση στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal Letters».

Αέριο-σπαγγέτι το «γεύμα» της μαύρης τρύπας του Γαλαξία, Black hole bonanza possible as immense gas cloud passes

Το νέφος αερίου που κινείται προς την μαύρη τρύπα έχει «τεντωθεί» εξαιτίας βαρυτικών δυνάμεων. This view shows a simulation of how a gas cloud that has been observed approaching the supermassive black hole at the centre of the galaxy may break apart over the next few years. This is the first time ever that the approach of such a doomed cloud to a supermassive black hole has been observed and it is expected to break up completely during 2013. The remains of the gas cloud are shown in red and yellow, with the cloud's orbit marked in red. The stars orbiting the black hole are also shown along with blue lines marking their orbits. This view simulates the expected positions of the stars and gas cloud in the year 2021. Credit: ESO/MPE/Marc Schartmann

Η προσοχή της επιστημονικής κοινότητας έχει επικεντρωθεί το τελευταίο διάστημα στη γιγάντια μελανή οπή που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας.

Gas cloud G2 as observed by the UCLA Galactic Center Group with the Keck Telescope in 2012. Stellar black holes or neutron stars are too faint to be observed directly, but many probably orbit the black hole.

Εδώ και καιρό είχε εντοπιστεί ένα τεράστιο νέφος αερίου το οποίο ταξιδεύει προς τον Τοξότη Α* (όπως ονομάζεται η μαύρη τρύπα του Γαλαξία) και αναμένεται να φτάσει σε αυτόν στις αρχές του φθινοπώρου.

This simulated view shows a gas cloud (just above centre, with its orbit shown in red) that has been observed approaching the supermassive black hole at the centre of the Milky Way. This is the first time ever that the approach of such a doomed cloud to a supermassive black hole has been observed and it is expected to break up completely during 2013. The stars orbiting the black hole are also shown along with blue lines marking their orbits. The stars and the cloud are shown in their actual positions in 2011. Credit: ESO

Νέες παρατηρήσεις που έκαναν επιστήμονες του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ δείχνουν ότι το G2 (όπως έχει ονομαστεί αυτό το νέφος) εξαιτίας βαρυτικών δυνάμεων που είναι πιο γνωστές ως «παλιρροϊκές» έχει τεντωθεί και όπως αναφέρουν οι επιστήμονες μοιάζει πλέον με…σπαγγέτι.

This simulation shows a gas cloud, discovered in 2011, as it passes close to the supermassive black hole at the centre of the galaxy. Observations with ESO's Very Large Telescope in 2013 show that the cloud is so stretched that the front part of it has passed the closest point and is travelling away from the black hole at more than 10 million km/h, whilst the tail is still falling towards it. Credit: ESO/S. Gillessen/MPE/Marc Schartmann. Music: Andrey Avkhimovich (CC BY LIence)

Η μελέτη της συμπεριφοράς και των μεταβολών που θα υποστεί το νέφος μέχρι τελικά να εξαφανιστεί πέφτοντας μέσα στον Τοξότη Α* προσφέρει νέα στοιχεία για τους μηχανισμούς των μελανών οπών και τα φαινόμενα που παράγονται σε αυτές.