Två astronomer tror att de har fastställt den antika stjärnkollisionen som gav vårt solsystem sin cache av ädelguld och platina - en del av det, ändå.
I en ny studie som publicerades 1 maj i tidskriften Nature, analyserade duon resterna av radioaktiva isotoper, eller versioner av molekyler med olika antal neutroner, i en mycket gammal meteorit. Sedan jämförde de dessa värden med isotopförhållanden som producerats genom en datorsimulering av neutronstjärnas sammanslagningar - kataklysmiska stjärnkollisioner som kan orsaka krusningar i tyget i rymdtid.
Forskarna fann att en enda neutronstjärnkollision, som började cirka 100 miljoner år innan vårt solsystem bildades och ligger 1 000 ljusår bort, kan ha gett vårt kosmiska grannskap många av elementen tyngre än järn, som har 26 protoner. Detta inkluderar cirka 70% av vårt tidiga solsystemets curiumatomer och 40% av dess plutoniumatomer, plus många miljoner pund ädelmetaller som guld och platina. Totalt kan denna enda antika stjärna krascha ha gett vårt solsystem 0,3% av alla dess tunga element, fann forskarna - och vi bär några av dem med oss varje dag.
Han tillade att om du bär en guld- eller platina vigselring bär du också lite av det explosiva kosmiska förflutna. "Cirka 10 milligram av det bildade troligen 4,6 miljarder år sedan," sade Bartos.
Det finns guld i dessa stjärnor
Hur gör en stjärna en vigselring? Det tar en episk kosmisk explosion (och några miljarder år med tålamod).
Element som plutonium, guld, platina och andra som är tyngre än järn skapas i en process som kallas snabb neutronfångst (även kallad r-processen), där en atomkärna snabbt glimmar på ett gäng fria neutroner innan kärnan har tid att radioaktivt förfall. Denna process sker endast som ett resultat av universumets mest extrema händelser - i stjärnexplosioner som kallas supernovor eller kolliderande neutronstjärnor - men forskare håller inte med om vilket av dessa två fenomen som huvudsakligen ansvarar för produktionen av tunga element i universum.
I sin nya studie gör Bartos och hans kollega Szabolcs Marka (från Columbia University i New York) ett argument för att neutronstjärnor är den dominerande källan till tunga element i solsystemet. För att göra det jämförde de radioaktiva element som bevarades i en forntida meteorit med numeriska simuleringar av neutronstjärnas sammanslagningar på olika punkter i rymdtid runt Vintergatan.
"Meteoren innehöll resterna av radioaktiva isotoper producerade av neutronstjärnsammanslagningar," sade Bartos till Live Science i ett e-postmeddelande. "Medan de förföll för länge sedan, kunde de användas för att rekonstruera mängden av den ursprungliga radioaktiva isotopen vid den tidpunkt då solsystemet bildades."
Meteoriten i fråga innehöll förfallna isotoper av plutonium, uran och curiumatomer, som författarna till en studie från 2016 i tidskriften Science Advances använde för att uppskatta mängden av dessa element som finns i det tidiga solsystemet. Bartos och Marka anslöt dessa värden till en datormodell för att räkna ut hur många neutronstjärnas sammanslagningar det skulle ta för att fylla solsystemet med rätt mängder av dessa element.
En avslappnad katastrof
Det visar sig att en enda sammanslagning av neutronstjärnor skulle göra tricket, om det hände tillräckligt nära vårt solsystem - inom 1 000 ljusår, eller cirka 1% av Vintergatan.
Neutronstjärnens sammanslagningar anses vara ganska sällsynta i vår galax och inträffar bara några gånger varje miljon år, skrev forskarna. Supernovor är å andra sidan mycket vanligare; enligt en studie från Europeiska rymdorganisationen från 2006 exploderar en massiv stjärna i vår galax en gång vart 50 år.
Denna supernovahastighet är mycket för hög för att redogöra för nivåerna av tunga element som observerats i tidiga solsystemmeteorer, drog Bartos och Marka slutsatsen och utesluter dem som den troliga källan till dessa element. En enda närliggande neutronstjärnsammanslagning passar dock perfekt till historien.
Enligt Bartos kastar dessa resultat "starkt ljus" på de explosiva händelserna som hjälpte till att göra vårt solsystem till vad det är.
