科学者たちは、私たちの太陽系のプルトニウムを作り出した可能性のある中性子星合体を見つけました

衝突する中性子星のアーティストの描写

I nは2017年には、世界各地の天文台は、高密度のオブジェクトのペア間の高エネルギー衝突、各観測Sよりわずかに大規模な国連が、都市のサイズのみを。家の近くでの同様の衝突は、私たち自身の太陽系で最も重い元素のいくつかを生成する原因となった可能性があります-そして科学者はそれがいつ起こったかを知っていると思います。

科学者たちは現在、これらの二元中性子星合体が宇宙の鉄より重い元素の重要な源であると考えています。これらの要素はまれですが、私たち人間にとって最も重要な要素のいくつかでもあります。古代の隕石に残っているこれらの元素の測定値を使用して、2人の研究者が後方に働き、それらのいくつかを生成した中性子星合体を見つけました。

「私たちは2年前 にこの連星の合併を発見しました、そしてそれは私たちが予想したよりはるかに近い天の川に近かったです」とフロリダ大学の研究の最初の著者で助教授であるイムレバルトスはギズモードに語った。「私たちは、もっと近いものが...今日の太陽系の外観に大きな影響を与える可能性があるかどうかを尋ねました。」

鉄より重い元素は、一部には「rプロセス」のおかげで形成されます。このプロセスでは、高エネルギーのイベントによってシード原子核が大量の中性子をすばやく吸収します。イベントが遅くなると、これらの中性子の一部は放射性崩壊して陽子になります。超新星と中性子星合体と呼ばれる恒星爆発は両方とも、r過程元素の潜在的な発生源として関係している。

最初に、研究者たちは、中性子星合体または超新星が彼らが興味を持った元素、主にキュリウムとプルトニウムを生成したかどうかを見るために着手しました。Natureに掲載された論文によると、星が爆発する超新星は比較的頻繁に発生しますが、中性子星はおそらく100万年ごとに数回しか銀河に融合しません。つまり、時間を振り返ると、これらの元素の存在量は、中性子星によって生成された場合は急上昇するか、超新星によって生成された場合は比較的一定に保たれるはずです。

プルトニウムとキュリウムは放射性であり、より安定した元素に崩壊します。W編形成最古の隕石は、彼らはその後、より安定した要素に崩壊し、これらの要素のいくつかを捕獲しました。これらの隕石中の崩壊生成物の相対的な存在量により、科学者は最初の元素が形成されたおおよその年齢をさかのぼって決定することができます。

Bartosとコロンビア大学のSzalbocsMarka教授がこれらの隕石から以前に収集したデータを計算したところ、太陽系が形成される約8000万年前に、ガスと塵の雲であったときに、これらの元素の存在量が急増したことがわかりました。おそらく1光年離れた中性子星合体という単一の出来事が、太陽系のキュリウムの大部分とプルトニウムの3分の1を生み出したと推測されました。これは、太陽系のr過程元素の総量のほんの一部にすぎませんが、「天の川の歴史の中で多くの中性子星合体がありました」とバルトスは言いました。

かっこいい研究です。「[これらの元素]は宇宙の1%のごく一部ですが、多くの点で非常に役立ちます」と、天文学者でコロンビア大学の教授であるDavidHelfandはGizmodoに語りました。「彼らがどこから来たのかを知るだけで、私たちは宇宙でもう少しくつろげるようになります。」

これらの結果は間接測定のモデリングに基づいており、中性子星の衝突とr過程に関する知識は1回の実験的観測から得られていることに注意することが重要です。可能性は低いですが、おそらく別の種類のさらに混沌とした高エネルギーイベントがこれらの要素を生み出しました。バルトス氏はギズモードに、次のステップは未知の存在量を持つより多くの元素を測定し、より良いシミュレーションを作成し、そしてもちろん、より多くの中性子星の衝突を観察することであると語った。幸いなことに、LIGOとVirgoの重力波観測所は両方ともアップグレードされおり 、衝突するブラックホールやおそらくいくつかの中性子星からの信号の検出すでに開始してます。

バルトスは、これらの結果が、地球科学から天体物理学、化学まで、非常に多くの異なる分野をどのように組み合わせているかに興奮していました。「この特定の作業でこの分野を結び付けることにより、この情報を一斉に使用するためのより大きな取り組みを開始することを願っています。」

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