ภาพศิลปินของดาวนิวตรอนที่เตรียมจะชนกัน
(ภาพ: © NASA / Goddard Space Flight Center)
นักดาราศาสตร์กำลังตามล่าหาเศษซากของ การชนของดาวนิวตรอน ที่ให้โลหะมีค่าแก่โลก
เมื่อ nดาวนิวตรอน ผสานพวกมันคายความมั่งคั่งขององค์ประกอบอายุสั้นในสภาพแวดล้อมของพวกเขาและวัสดุเหล่านี้กลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยะในภายหลัง ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามเข้าใกล้ การควบรวมที่สร้างระบบสุริยะของเรา โดยการติดตามองค์ประกอบที่ผลิตโดยวัสดุที่เน่าเปื่อยดั้งเดิม จากการทำงานนั้นพวกเขาเชื่อว่าการควบรวมกิจการอย่างรับผิดชอบเกิดขึ้น 100 ล้านปีก่อนและ 1,000 ปีแสงห่างจากการเกิดระบบสุริยะของเรา
"มันใกล้แล้ว" นักวิทยาศาสตร์นำของโครงการคือ Szabolcs Marka ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียบอกกับ Space.com ถ้าคุณมองขึ้นไปบนท้องฟ้าและเห็นการรวมตัวของดาวนิวตรอน 1,000 ปีแสงมันจะส่องแสงทั้งท้องฟ้ายามค่ำคืน
Marka และเพื่อนร่วมงานของเขา Imre Bartos นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยฟลอริดาใช้อุกกาบาตตั้งแต่รุ่งสางของระบบสุริยจักรวาลเพื่อติดตามการชน พวกเขาวิเคราะห์ไอโซโทป - รสชาติขององค์ประกอบที่มีจำนวนนิวตรอนในอะตอมแตกต่างกัน - ในหินเหล่านี้
อันดับแรกพวกเขาคำนวณปริมาณของไอโซโทปกัมมันตรังสีในระบบสุริยะยุคแรก จากนั้นนักวิจัยได้เปรียบเทียบการวัดกับปริมาณของไอโซโทปที่เกิดจาก ดาวนิวตรอน การควบรวมกิจการ Marka นำเสนอผลการวิจัยของพวกเขาในเดือนมกราคมที่ฤดูหนาว การประชุมของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน ในโฮโนลูลู
การรวมกันของดาวนิวตรอน
ธาตุหนักของเอกภพเช่นทองคำทองคำขาวและพลูโทเนียมก่อตัวขึ้นเมื่อนิวตรอนถล่มอะตอมที่มีอยู่ ในระหว่างการชนดังกล่าว นิวตรอนเป็นกลางสามารถเปล่งอิเล็กตรอนที่มีประจุลบกลายเป็นโปรตอนที่มีประจุบวกและเปลี่ยนเอกลักษณ์ของอะตอม
กระบวนการนี้เรียกว่าการจับนิวตรอนอย่างรวดเร็วเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดเช่นการรวมตัวของซุปเปอร์โนวาและการรวมตัวของดาวนิวตรอน แต่นักวิทยาศาสตร์ยังคงถกเถียงกันว่าเหตุการณ์ที่สุดขั้วเหล่านี้มีหน้าที่รับผิดชอบในองค์ประกอบจำนวนมากในจักรวาล
ดังนั้น Marka และ Bartos จึงหันไปหาอุกกาบาตโบราณในความพยายามที่จะเข้าใจเหตุการณ์ประเภทใดที่อาจมี เพาะเมล็ดระบบสุริยะต้น. ที่ถูกล็อคไว้ภายในหินเหล่านั้นจากระบบสุริยะอายุน้อยนั้นเป็นวัสดุที่เกิดจากการระเบิดและแม้ว่าองค์ประกอบเริ่มต้นเหล่านั้นจะมีกัมมันตภาพรังสีและสลายตัวเร็ว แต่พวกมันก็ทิ้งร่องรอยไว้ก่อน
และเช่นเดียวกับ เครื่องวัดระยะเลเซอร์ (Laser Interferometer Gravityational-Observatory) (LIGO) เริ่ม ระบุการรวมตัวของนิวตรอน - ดาวนักวิทยาศาสตร์กำลังใช้การสำรวจเพื่อช่วยระบุผู้ที่มีแนวโน้มมากที่สุดของวัสดุที่เกิดขึ้นในการควบรวมกิจการในบริเวณใกล้เคียงสิ่งที่ Marka เรียกว่า "การก่อตัวของกาแลคซีแห่งกาแลคซี" ซึ่งเป็นวัสดุเน่าช้า
การศึกษาก่อนหน้านี้ประเมินว่าซุปเปอร์โนวาเกิดขึ้นในทางช้างเผือกทุกๆ 50 ปีหรือประมาณนั้น การสำรวจใหม่ของ LIGO ชี้ให้เห็นว่าการรวมตัวของดาวนิวตรอนเกิดขึ้นน้อยครั้งมากประมาณทุกๆ 100,000 ปี ปริมาณของธาตุหนักในระบบสุริยะบอกว่ามันมาจาก การรวมตัวของดาวนิวตรอนในบริเวณใกล้เคียงเนื่องจากต้นกำเนิดของซูเปอร์โนวาจะให้วัสดุมากกว่าเดิม
จากนั้นทั้งคู่อาศัยไอโซโทปของแต่ละบุคคลเพื่อพิจารณาว่าการรวมตัวของนิวตรอน - ดาวในระบบสุริยะเกิดขึ้นที่ไหนและเมื่อไหร่
"ไอโซโทปแต่ละอันเป็นนาฬิกาจับเวลาเริ่มต้นจากการระเบิด" มาร์กากล่าว จากการศึกษาว่าไอโซโทปแต่ละอันถูกทิ้งไว้เท่าไหร่เมื่อวัตถุถูกจับเขาสามารถตรึงอายุการชนที่ทำให้ระบบสุริยะล่มสลายลงได้ “ มีเพียงจุดเดียวในเวลาเมื่อพวกเขาทั้งหมดเห็นด้วย” เขากล่าว จุดนั้นเกิดขึ้นประมาณ 100 ล้านปีก่อน ระบบสุริยะเกิดขึ้นตากะพริบในช่วงเวลาทางดาราศาสตร์ ทีมยังคำนวณว่าดาวฤกษ์ชนกันไกลแค่ไหนระยะทาง 1,000 ปีแสงขึ้นอยู่กับปริมาณของวัสดุในระบบสุริยะ
สิ่งที่ทีมไม่สามารถเข้าใจได้คือทิศทางที่องค์ประกอบหนักเหล่านี้เข้าสู่บริเวณใกล้เคียงซึ่งจะกลายเป็นระบบสุริยจักรวาลของเรา ปัญหาคือดวงอาทิตย์ยังไม่ได้นั่งนิ่งเป็นเวลา 4.5 พันล้านปีนับตั้งแต่ก่อตัวขึ้น มันกำลังเดินทางรอบกาแลคซีแทน
ตลอดทางมันทิ้งไว้ข้างหลังดาวฤกษ์ที่ก่อตัวขึ้นใกล้ ๆ มันในกระจุกดาวเดียวกันซึ่งดาวที่นักดาราศาสตร์ได้ล่านั้นไร้ค่ามานาน Marka หวังว่าสักวันหนึ่งนักดาราศาสตร์จะได้พบกับดาวน้องสาวเหล่านั้นและเศษซากของการรวมตัวของดาวนิวตรอนซึ่งก่อตัวเป็นระบบสุริยะ
จากการสำรวจของ Marka การค้นพบครั้งใหม่ใกล้บ้าน “ ผู้คนกำลังร้องไห้อย่างแท้จริง” เขากล่าวอ้างถึงสมาชิกในทีมของเขา
เขาบอกว่าเขาคิดว่าปฏิกิริยาทางอารมณ์ที่รุนแรงเกิดขึ้นเพราะการรวมตัวของดาวนิวตรอนไม่ใช่แค่เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอวกาศ มันเป็นสิ่งที่มีส่วนต่อพวกเราแต่ละคนเป็นการส่วนตัว
“ นี่ไม่ใช่ความลับ แต่เป็นของเรา” มาร์กากล่าว "ไม่ใช่ของเราในกาแลคซี แต่เป็นของเราในระบบสุริยะ"
- การชนของดาวนิวตรอนเผยให้เห็นต้นกำเนิดของทองคำนักดาราศาสตร์กล่าว
- หลุมดำกลืนดาวนิวตรอนไป 900 ล้านปีก่อนหรือไม่?
- การค้นพบครั้งแรกของคลื่นความโน้มถ่วงจากการชนของนิวตรอนเป็นเครื่องหมายแสดงถึงยุคใหม่ของดาราศาสตร์
