3. јуна, удаљене 3, 9 милијарди светлосних година, судариле су се две невероватно густе неутронске звезде - тела која су свака око 1, 5 пута већа од сунчеве масе, али само величине пуких градова. Научници који проучавају тај догађај кажу да он решава трајну мистерију о формирању елемената у нашем универзуму.
„То је врло брза, катастрофална, изузетно енергична врста експлозије“, каже Едо Бергер, астроном из центра за астрофизику Харвард-Смитхсониан. Масиван судар пустио је снажан млаз гама-зрака широм свемира. Бљесак, који је трајао само двије десетине секунде, покупио је НАСА-ин сателит Свифт и послао астрономе како би прикупили податке.
Током наредних неколико дана, телескопи у Чилеу и свемирски телескоп Хуббле усмерили су пажњу на тај простор свемира. Данас су Бергер и његове колеге на конференцији за штампу у Цамбридгеу, Массацхусеттс, најавили да њихова анализа открива да су судари неутронских звезда одговорни за формирање готово свих тешких елемената у свемиру - списак који укључује злато, живу, олово, платину и више.
„Питање одакле потичу елементи попут злата већ дуго постоји“, каже Бергер. Иако су многи научници дуго тврдили да су експлозије супернове извор, он каже да његов тим - који укључује Вен-фаи Фонг и Риан Цхорноцк са одељења за астрономију на Харварду - имају доказе да супернове нису потребне. Ти судари неутронских звезда производе све елементе теже од гвожђа, каже он, „и то раде довољно ефикасно да могу објаснити све злато које се производи у универзуму.“
До таквих судара долази када обе звезде у бинарном систему одвојено експлодирају као супернове, а затим се сруше у себе, остављајући иза себе пар чврсто везаних неутронских звезда. Док круже једна према другој, звезде се постепено повлаче заједно гравитационим силама, све док се не сударају.
„Они су изузетно густи - у основи меци лете један на другог са брзином од око десет одсто светлости“, каже Бергер. Резултирајући судар окупља толико масе на једној локацији да се срушава на себи, покрећући стварање црне рупе. Мала количина материје се, међутим, одбацује према крају и на крају се уграђује у следећу генерацију звезда и планета другде у околној галаксији. Помно посматрање овог последњег судара са неутронским звездама открило је садржај ове избачене материје.
Како се формирала црна рупа, каже Бергер, она је пустила гама-рафал кодиран као ГРБ (гама-рафал) 130603Б. У року од неколико минута, инструменти у Чилеу тражили су додатне доказе судара и пронашли кратки „накнадни сјај“ видљиве светлости, генерисан честицама баченим експлозијом које се забијају у околно окружење. То је астрономима давало тачну локацију и удаљеност догађаја, а чињеница да је до судара дошло релативно близу - барем у астрономском смислу - указала је нада да ће постојати шанса за прикупљање нових врста података које раније нису биле доступне.
12. јуна Хуббле телескоп, обучен на овој локацији, открио је јасну емисију инфрацрвеног светла, сигнала одвојеног од прве експлозије. Бергер каже да је инфрацрвени потпис настао услед радиоактивног распада егзотичних тешких елемената (попут уранијума и плутонијума) који су настали током судара и избачени према ван. Због начина на који се формирају тешки елементи, мора да је настало и злато. „Укупна количина ових тешких елемената била је око један одсто масе сунца“, напомиње он. „Злато у тој расподели износи око 10 делова на милион - тако да долази до отприлике десет пута веће масе месеца у злату.“
Будући да тим зна колико често се ти судари дешавају и сада могу открити колико материјала настаје са сваким догађајем, они могу упоредити укупну количину тешких елемената произведених сударима неутронских звезда са познатом количином у свемиру. Закључак тима, који је данас такође објављен у Астрофизичком часопису Леттерс, каже да су ови догађаји довољно објашњење за све наше тешке елементе, укључујући злато. Након што су створени у оваквим врстама судара и избачени према ван, тешки елементи се на крају укључују у формирање будућих звезда и планета. Што значи да све злато на Земљи, чак и злато у вашем венчаници, вероватно долази од судара две удаљене звезде.
Ново откриће такође решава повезано питање: Да ли ова одређена врста емисије гама зрака - која се назива пуцањем „кратког трајања“ - може бити дефинитивно повезана са сударима две неутронске звезде. „Прикупили смо доста посредних доказа који сугеришу да потичу од судара две неутронске звезде, али заиста нам је недостајао јасан потпис„ пушке за пушење “, каже Бергер. „Овај догађај први пут предвиђа„ пиштољ за пушење “.
Током наредних неколико година, тим Харвард-Смитхсониан-а и други наставиће потрагу за сударима неутронских звезда како би се могли прикупити и анализирати даљи подаци. Већ, иако је тако ређи догађај (у Млечном путу, они се догађају једном отприлике сваких 100.000 година) догодити се на удаљености довољно блиској за овакве врсте посматрања је сасвим случајно. "Провео сам последњу деценију свог живота покушавајући да се позабавим питањем пуцања гама зрака, мукотрпно прикупљајући доказе и чекајући тај велики догађај", каже Бергер. „То је тако задовољавајуће да на крају добијемо оне доказе који нам могу рећи шта се догађа на коначнији начин.“
