Universul ascunde încă multe secrete. Unul dintre ele, care a rămas mult timp fără răspuns, se referă la originea aurului, platinei, uraniului și a tuturor elementelor mai grele decât fierul. Unde și cum au fost create aceste materiale prețioase? Un nou studiu ar fi putut oferi răspunsul… și este la fel de spectaculos pe cât este de neașteptat: aceste metale ar putea proveni din explozii devastatoare ale unor stele moarte, magnetari.
Știm că elementele ușoare precum hidrogenul și heliul s-au născut în primele secunde ale universului, în timpul Big Bang-ului. Altele, cum ar fi carbonul sau oxigenul, se formează în stele prin fuziune nucleară. Dar când vine vorba de elemente mai grele decât fierul, lucrurile se complică. Aceste metale necesită un mediu exploziv și o supraabundență de neutroni pentru a fi sintetizate printr-un mecanism cunoscut sub numele de procesul r (sau „captura rapidă a neutronilor”). Până de curând, singurii candidați serioși erau fuziunile stelelor neutronice – evenimente rare, dar intense, confirmate de o observație celebră din 2017. Cu toate acestea, frecvența lor nu corespunde cu abundența elementelor grele observate în unele galaxii tinere. Deci lipsea o altă sursă.
Aici intervin magnetarii. Aceste stele neutronice ultra-dense – cu o masă echivalentă cu cea a Soarelui concentrată într-o sferă de 20 km – au unele dintre cele mai intense câmpuri magnetice din univers, de până la 1 trilion de ori mai mari decât cele ale Pământului. Din când în când, aceste obiecte eliberează cantități colosale de energie sub formă de explozii ultra-puternice de raze gamma, în timpul unor erupții gigantice cauzate de instabilitatea câmpului lor magnetic. Simulările efectuate de echipa din New York arată că o singură astfel de erupție ar putea fi suficientă pentru a forma o masă echivalentă cu o mică planetă formată din metale grele. Vorbim despre 2 trilioane de miliarde de kilograme — suficiente pentru a crea munți de aur și platină… sau pentru a fabrica miliarde de telefoane. Concluziile au fost prezentate într-un articol publicat în The Astrophysical Journal Letters.
Pentru a-și testa teoria, cercetătorii au reluat o observație veche de 20 de ani: explozia magnetarului SGR 1806-20, detectată în 2004. Erupția a iluminat sistemul nostru solar pentru o fracțiune de secundă, saturând senzorii mai multor sateliți. La vremea respectivă, evenimentul a fost clasificat drept excepțional, dar fără a se înțelege pe deplin implicațiile sale. Astăzi, această creștere apare ca prototipul perfect al unui eveniment capabil să genereze procesul r în cantitate. Simulările se potrivesc perfect. „Când am văzut cât de bine se potrivea modelul nostru cu erupția din 2004, am știut că suntem pe o cale sigură”, a spus Brian Metzger, cercetător la Centrul pentru Astrofizică Computațională.
Dacă această ipoteză se confirmă, aceste erupții ar putea explica până la 10% din metalele grele prezente în galaxia noastră. Asta nu e tot – dar e deja mult. De asemenea, ar putea rezolva o anomalie cosmică: prezența elementelor grele în galaxii foarte tinere, unde fuziunile stelelor neutronice nu au avut încă timp să se producă. Dar povestea nu se termină aici. „Probabil există un al treilea sau chiar un al patrulea tip de eveniment pe care nu l-am identificat încă”, notează Metzger. Pentru că universul are mai mult de un as în mânecă.
Următorul pas: lansarea în 2027 a Compton Spectrometer and Imager, o misiune NASA concepută pentru a detecta cu precizie astfel de explozii. Datorită acestei sonde, cercetătorii speră să poată observa în direct nașterea celor mai grele elemente din cosmos. Între timp, este fascinant să ne gândim că aurul pe care îl porți pe deget sau cel care alcătuiește circuitele smartphone-ului tău s-ar fi putut naște în inima incandescentă a unui magnetar, în timpul unei explozii de neimaginat, acum miliarde de ani.
Poll: De unde provin metalele grele precum aurul, platina sau uraniul?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply