Plútóníum úr fornum geimsprengingu fundið á hafsbotni Kyrrahafsins

Leifar af hrikalegri geimsprengingu fyrir meira en 100 milljónum ára falla enn til jarðar í dag. Alþjóðlegt teymi vísindamanna hefur greint hundruð atóma af plútóníum-244 — geislavirkri samsætu sem getur aðeins myndast við ofbeldisfyllstu atburði í alheiminum — sem eru innbyggð í hægvaxandi skorpu sem náðist úr dýpi Kyrrahafsins.

Rannsóknin, sem birt var í vikunni í Nature Astronomy, var leidd af Dr. Dominik Koll og prófessor Anton Wallner við Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf í Þýskalandi, í samvinnu við áströlsku kjarnorkuvísinda- og tæknistofnunina og ástralska ríkisháskólann.phys+1

Fingrafar kílónóvu

Líklegasta uppspretta plútóníumsins er kílónóva — sprengingin sem verður þegar tvær nifteindastjörnur rekast á — sem eru meðal björtustu fyrirbæra í vetrarbrautinni þegar þær eiga sér stað. Talið er að slíkir árekstrar beri ábyrgð á myndun og dreifingu um helmingi þungra frumefna í alheiminum.physics.anu+1

Teymið greindi 1,9 kílóa sýni af járn-mangan-skorpu sem tekið var af botni Kyrrahafsins á 4.830 metra dýpi. Með því að nota hröðunarmassagreiningu við ANSTO Centre for Accelerator Science, auðkenndu þau nokkur hundruð atóm af plútóníum-244, sem hefur helmingunartíma upp á 81 milljón ára.phys

Það sem skiptir máli er að plútóníumið dreifðist jafnt um skorpu-lögin frekar en að vera einbeitt á dýpi sem samsvarar tveimur þekktum nálægum sprengistjörnum frá síðustu 10 milljón árum. Þetta sýndi að plútóníumið barst sem stöðugt regn, óháð þeim sprengistjörnuatburðum.physics.anu+1

Tímasetning sprengingarinnar

Til að ákvarða hvenær upprunalegi atburðurinn átti sér stað, leituðu vísindamennirnir í sömu sýnum að kúrín-247, öðru transúran-frumefni sem myndast samhliða plútóníum í r-ferli atburðum en með mun styttri helmingunartíma, um 16 milljónir ára. Þeir fundu ekkert.phys+1

"Eina mögulega skýringin er sú að geimsprengingin sem ber ábyrgð á plútóníum-inu átti sér stað fyrir svo löngu að kúrín-ið hefur þegar hrunið í nánast ekki neitt," sagði Dr. Michael Hotchkis, meðhöfundur sem framkvæmdi mælingar hjá ANSTO.phys

Þessi skortur ýtti áætlaðri dagsetningu sprengingarinnar aftur um að minnsta kosti 100 milljónir ára. "Það er heillandi að við getum mælt undirskriftir í dag, í sýni sem er tugmilljóna ára gamalt, af ferli sem átti sér stað fyrir meira en 100 milljónum ára," sagði Dr. Koll.physics.anu

Endurskrifa geimuppskriftina

Niðurstöðurnar hafa bein áhrif á skilning á því hvernig þyngstu frumefni alheimsins verða til. Jöfn dreifing plútóníum-244 útilokar tvær nýlegar nálægar sprengistjörnur sem uppsprettur r-ferli efnis og bendir frekar á sjaldgæfari, orkumeiri atburði eins og árekstra nifteindastjarna.nanowerk+1

"Við höfum útilokað nokkrar sviðsmyndir með þessari uppgötvun, svo sem fyrirhugaðan árekstur nifteindastjarna nálægt jörðinni á síðustu 10 milljón árum," sagði Dr. Koll. "Gögn okkar sýna að náttúran er flóknari en það. Við þurfum að fjárfesta meira í líkönum og einnig í tilraunum til að komast að sannleikanum".physics.anu