Mokslas ir IT

2020.08.06 22:16

Mes esame sudaryti iš žvaigždžių: astronomai mano radę atsakymą, kaip atsirado kalcis

LRT.lt2020.08.06 22:16

Mūsų kauluose ir dantyse esantis kalcis greičiausiai atsirado iš supernova – sprogstančių žvaigždžių. Pasak naujo tyrimo, sprogimo metu šis mineralas masiškai išsisklaidė visoje visatoje, rašo CNN.

Kaip kadaise sakė žinomas astronomas Carlas Saganas, mes išties esame pagaminti iš žvaigždžių.

Tiesą sakant, didžioji dalis kalcio visatoje greičiausiai atsirado iš daug šio mineralo turinčių supernovų. Tokie sprogimai yra labai reti reiškiniai, štai kodėl mokslininkai susidūrė su sunkumais rinkdami ir analizuodami informaciją apie juos. Todėl jie nebuvo tikri, kaip kalcis susiformavo.

Sprogimai ir žvaigždžių susidūrimai sukuria ir kitus sunkiuosius elementus, tokius kaip auksas ir platina. Tačiau kalcio atsiradimas buvo paslaptis.

Tai pasikeitė, kai pasaulinė 70 mokslininkų komanda iš viso pasaulio ėmė bendradarbiauti tirdami vieną ypatingą įvykį. Jų tyrimas buvo publikuotas trečiadienį žurnale „The Astrophysical Journal“.

2019-ųjų metų balandį Joelis Shepherdas per teleskopą stebėjo ryškų sprogimą ir atkreipė dėmesį į spiralinę galaktiką, pavadintą Messier 100, kuri yra nutolusi nuo Žemės per 55 milijonus šviesmečių. Jis taip pat pastebėjo šviesiai oranžinę dėmę. J. Shepherdas pasidalino savo stebėjimais su astronomų bendruomene.

Naujienos astronomų bendruomenėje pasklido kaip gaisras. Visas pasaulis nukreipė žvilgsnius į galaktiką ir jos anomaliją. Šis įvykis buvo pavadintas SN2019ehk.

NASA paprašė „Keck“ observatorijos stebėti įvykį optinėje šviesoje, o Kalifornijos universiteto studentas Daichi Hiramatsu pasinaudojo „Swift“ observatorija ir įvykį stebėjo rentgeno spindulių ir ultravioletinėje šviesoje.

Tolesni įvykio stebėjimai įvyko praėjus maždaug 10 valandų po supernovos aptikimo, o sprogimo metu rentgeno spinduliuotė buvo matoma tik maždaug penkias dienas, o vėliau – dingo.

„Stebėti supernovą praėjus kelioms valandoms po sprogimo yra naujas „tas“ dalykas mūsų lauke šiuo metu“, – sakė tyrimo autorius Wynnas Jacobsonas-Galanas. Pasak jo, dabar mokslininkai turi priėjimą prie paskutinių žvaigždės gyvenimo momentų prieš pat sprogimą.

Daug kalcio turinti supernova

Rentgeno spinduliai atskleidė naujos intriguojančios informacijos apie sprogimą ir pačią žvaigždę dar prieš jai sprogstant.

„Už daug kalcio turinčias supernovas atsakingos žvaigždės paskutinius mėnesius prieš sprogimą skleidė sluoksnius mineralo“, – aiškino W. Jacobsonas-Galanas. Anot jo, sprogimo metu rentgeno spinduliai susidūrė su išmestu kalciu ir sukėlė daug energijos sukaupusių fotonų sprogimą.

Paprastai kiekviena žvaigždė pagamina tik nedidelį kalcio kiekį. Tačiau, kai daug kalcio turinti supernova sprogsta, didžiuliai jo kiekiai išsiskiria vos per kelias sekundes.

„Sprogimas stengiasi atvėsti“, – sakė Raffaella Margutti, vyresnioji tyrimo autorė. „Jis nori atsikratyti savo energijos, o kalcio išsiskyrimas yra veiksmingas būdas tai padaryti.“

Taip nutinka todėl, kad karštas medžiagos rutulys sprogimo metu stengiasi atrasti pusiausvyrą su aplinka, sako W. Jacobsonas-Galanas.

„Kalciu turtingos supernovos sukuria tik tiek papildomo kalcio sprogimo metu, kad užtektų išsklaidyti fotonus, kurie savo ruožtu išskiria šilumą“, – teigė jis. „Gamta pasirenka mažiausio pasipriešinimo kelią, o kalcis tą kelią suteikia, kai pakankamai jo yra supernovoje.“

Kai SN2019ehk išskyrė didžiausią kada nors matytą kalcio kiekį vienu metu, tyrėjai sakė, kad ji ne tik turtinga kalciu. „Ji buvo turtingiausia iš turtingų“, – tikino R. Margutti.

„Hubble“ teleskopas galaktiką stebėjo pastaruosius 25 metus, tačiau niekada neužfiksavo žvaigždės, sukėlusios tokį sprogimą, kai išsiskiria neįtikėtinas kiekis kalcio. Pasak W. Jacobsono-Galano, taip galėjo būti todėl, kad kiti sprogimai buvo labai silpni.

Tyrėjai ir toliau žada aiškintis, kas vyksta supernovoje po sprogimo. Jie taip pat ketina daugiau dėmesio skirti rentgeno spindulių išsiskyrimui ir daug kalcio turinčioms supernovoms.