Due astronomi pensano di aver individuato l'antica collisione stellare che ha dato al nostro sistema solare la sua scorta di oro prezioso e platino - alcuni di essi, comunque.
In un nuovo studio pubblicato il 1 maggio sulla rivista Nature, il duo ha analizzato i resti di isotopi radioattivi, o versioni di molecole con diversi numeri di neutroni, in un meteorite molto vecchio. Quindi, hanno confrontato quei valori con i rapporti isotopici prodotti da una simulazione al computer delle fusioni di stelle di neutroni - collisioni stellari cataclismiche che possono causare increspature nel tessuto dello spazio-tempo.
I ricercatori hanno scoperto che una singola collisione di stelle di neutroni, a partire da circa 100 milioni di anni prima che il nostro sistema solare si formasse e si trovasse a 1.000 anni luce di distanza, potrebbe aver fornito al nostro quartiere cosmico molti degli elementi più pesanti del ferro, che ha 26 protoni. Ciò include circa il 70% degli atomi di curio del nostro primo sistema solare e il 40% dei suoi atomi di plutonio, oltre a milioni di libbre di metalli preziosi come oro e platino. In totale, questo singolo antico crollo stellare potrebbe aver dato al nostro sistema solare lo 0,3% di tutti i suoi elementi pesanti, hanno scoperto i ricercatori - e ne portiamo alcuni con noi ogni giorno.
Ha aggiunto che, se indossi una fede in oro o platino, indossi anche un po 'dell'esplosivo passato cosmico. "Circa 10 milligrammi probabilmente si sono formati 4,6 miliardi di anni fa", ha detto Bartos.
C'è dell'oro in quelle stelle
Come fa una stella a creare una fede nuziale? Ci vuole un'epica esplosione cosmica (e qualche miliardo di anni di pazienza).
Elementi come il plutonio, l'oro, il platino e altri più pesanti del ferro vengono creati in un processo chiamato cattura rapida dei neutroni (chiamato anche processo r), in cui un nucleo atomico si insinua rapidamente su un gruppo di neutroni liberi prima che il nucleo abbia il tempo di decadimento radioattivo. Questo processo si verifica solo a seguito degli eventi più estremi dell'universo - in esplosioni stellari chiamate supernova o stelle di neutroni in collisione - ma gli scienziati non sono d'accordo su quale di questi due fenomeni sia principalmente responsabile della produzione di elementi pesanti nell'universo.
Nel loro nuovo studio, Bartos e il suo collega Szabolcs Marka (della Columbia University di New York) sostengono che le stelle di neutroni sono la fonte predominante di elementi pesanti nel sistema solare. Per fare ciò, hanno confrontato gli elementi radioattivi conservati in un antico meteorite con simulazioni numeriche di fusioni di stelle di neutroni in vari punti dello spazio-tempo attorno alla Via Lattea.
"La meteora conteneva il residuo di isotopi radioattivi prodotti dalle fusioni di stelle di neutroni", ha detto Bartos a Live Science in una e-mail. "Mentre sono decaduti molto tempo fa, potrebbero essere utilizzati per ricostruire la quantità dell'isotopo radioattivo originale nel momento in cui è stato formato il sistema solare".
Il meteorite in questione conteneva isotopi in decomposizione di atomi di plutonio, uranio e curio, che gli autori di uno studio del 2016 sulla rivista Science Advances hanno usato per stimare la quantità di questi elementi presenti nel primo sistema solare. Bartos e Marka hanno inserito questi valori in un modello computerizzato per capire quante fusioni di stelle di neutroni sarebbero necessarie per riempire il sistema solare con le quantità corrette di quegli elementi.
Un cataclisma informale
Si scopre che una singola fusione di stelle di neutroni farebbe il trucco, se accadesse abbastanza vicino al nostro sistema solare - entro 1.000 anni luce, o circa l'1% del diametro della Via Lattea.
Si ritiene che le fusioni di stelle di neutroni siano piuttosto rare nella nostra galassia, avvenendo solo poche volte ogni milione di anni, hanno scritto i ricercatori. Le supernova, d'altra parte, sono molto più comuni; secondo uno studio del 2006 dell'Agenzia spaziale europea, un'enorme stella esplode nella nostra galassia una volta ogni 50 anni circa.
Quel tasso di supernova è troppo alto per tenere conto dei livelli di elementi pesanti osservati nelle prime meteore del sistema solare, hanno concluso Bartos e Marka, escludendoli come la probabile fonte di quegli elementi. Una singola fusione di stelle di neutroni nelle vicinanze, tuttavia, si adatta perfettamente alla storia.
Secondo Bartos, questi risultati "fanno luce" sugli eventi esplosivi che hanno contribuito a rendere il nostro sistema solare quello che è.
