Ramiamas senovinio kosminio sprogimo plutonis rastas Ramiojo vandenyno dugne

Tarptautinė komanda aptiko plutonio-244 atomų feromangano plutos mėginyje, paimtame iš Ramiojo vandenyno dugno beveik 5 000 metrų gylyje.phys+1
Tolygus plutonio pasiskirstymas plutos sluoksniuose ir kiūrio-247 nebuvimas rodo, kad tai buvo kilonova, o ne neseniai įvykusios supernovos, įvykusios bent prieš 100 milijonų metų.physics.anu+1
Išvados, paskelbtos Nature Astronomy, keičia supratimą apie tai, kaip formuojami ir pasiskirsto sunkiausi visatos elementai.physics.anu+1

Nuolaužos iš katastrofiško kosminio sprogimo, įvykusio daugiau nei prieš 100 milijonų metų, vis dar krenta į Žemę. Tarptautinė tyrėjų komanda aptiko šimtus plutonio-244 atomų – radioaktyvaus izotopo, kuris gali susidaryti tik pačiuose smarkiausiuose visatos įvykiuose – įterptų į lėtai augančią plutą, išgautą iš Ramiojo vandenyno gelmių.

Tyrimui, šią savaitę paskelbtam „Nature Astronomy“, vadovavo dr. Dominikas Kollas ir profesorius Antonas Wallneris iš Helmholco centro Drezdene-Rosendorfe (Vokietija), bendradarbiaudami su Australijos branduolinės mokslo ir technologijų organizacija bei Australijos nacionaliniu universitetu.phys+1

Kilonovos pėdsakas

Labiausiai tikėtinas plutonio šaltinis yra kilonova – sprogimas, įvykstantis susidūrus dviem neutroninėms žvaigždėms, kurios yra vieni ryškiausių objektų galaktikoje. Manoma, kad tokie susijungimai yra atsakingi už maždaug pusės sunkiųjų elementų visatoje sukūrimą ir paskirstymą.physics.anu+1

Komanda išanalizavo 1,9 kilogramo feromangano plutos mėginį, paimtą iš Ramiojo vandenyno dugno 4 830 metrų gylyje. Naudodami greitintuvo masės spektrometriją ANSTO Greitintuvų mokslo centre, jie identifikavo kelis šimtus plutonio-244 atomų, kurių pusėjimo trukmė yra 81 milijonas metų.phys

Svarbu tai, kad plutonis buvo tolygiai pasiskirstęs visuose plutos sluoksniuose, o ne susikaupęs gylyje, atitinkančiame dvi žinomas netoliese įvykusias supernovas per pastaruosius 10 milijonų metų. Tai parodė, kad plutonis atkeliavo kaip nuolatinis lietus, nepriklausomai nuo tų supernovų įvykių.physics.anu+1

Sprogimo datavimas

Norėdami nustatyti, kada įvyko šaltinio įvykis, tyrėjai tuose pačiuose mėginiuose ieškojo kiūrio-247 – kito transuraninio elemento, gaminamo kartu su plutoniu r-procesų metu, tačiau turinčio daug trumpesnį, apie 16 milijonų metų, pusėjimo laikotarpį. Jie nieko nerado.phys+1

„Vienintelis įmanomas paaiškinimas yra tas, kad kosminis sprogimas, atsakingas už plutonį, įvyko taip seniai, kad kiūris jau praktiškai išnyko dėl skilimo“, – sakė dr. Michaelas Hotchkis, bendraautorius, atlikęs matavimus ANSTO.phys

Šis nebuvimas nustūmė numatomą sprogimo datą bent 100 milijonų metų atgal. „Tai užburia, kad šiandien galime išmatuoti pėdsakus mėginyje, kuriam dešimtys milijonų metų, proceso, vykusio daugiau nei prieš 100 milijonų metų“, – sakė dr. Kollas.physics.anu

Kosminio recepto perrašymas

Šios išvados turi tiesioginės įtakos supratimui, kaip formuojami sunkiausi visatos elementai. Tolygus plutonio-244 pasiskirstymas atmeta dvi neseniai netoliese įvykusias supernovas kaip r-procesų medžiagos šaltinius ir vietoj to nurodo retesnius, energingesnius įvykius, tokius kaip neutroninių žvaigždžių susijungimai.nanowerk+1

„Šiuo atradimu atmetėme keletą scenarijų, pavyzdžiui, siūlomą neutroninių žvaigždžių susijungimą netoli Žemės per pastaruosius 10 milijonų metų“, – sakė dr. Kollas. „Mūsų duomenys rodo, kad gamta yra sudėtingesnė. Turime daugiau investuoti į modelius ir eksperimentus, kad pasiektume tiesą“.physics.anu

Šaltiniai (15)