Tak się produkuje złoto. James Webb dostrzegł zderzenie dwóch gwiazd

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nie przestaje zaskakiwać. Odkąd trafił na orbitę półtora roku temu, bezustannie pracuje, przełączając się jedynie z obserwowania najodleglejszych zakątków wszechświata, przez badanie gwiazd w sąsiednich galaktykach, po obserwowanie zmian klimatycznych w chmurach gazowych olbrzymów Układu Słonecznego. Można powiedzieć, że pomimo skupiania się na obserwacjach w zakresie podczerwonym, teleskop zdaje się być złotą rączką, która żadnej kosmicznej pracy się nie boi. Tak jest zresztą i tym razem. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dojrzał właśnie fascynującą kolizję w przestrzeni kosmicznej.
Tak się produkuje złoto. James Webb dostrzegł zderzenie dwóch gwiazd

Jak poinformowali właśnie astronomowie analizujący dane z teleskopu, JWST znalazł źródło niezwykle jasnego rozbłysku promieniowania gamma i powiązał je z eksplozją kilonowej, w której to dochodzi do wyprodukowania gigantycznej ilości ciężkich pierwiastków takich, jak uwielbiane przez wielu ludzi złoto.

Wszystko bowiem wskazuje, że źródłem silnego i jasnego rozbłysku promieniowania gamma jest gwałtowne zderzenie dwóch gwiazd neutronowych. To właśnie w tym konkretnym rodzaju zderzenia, gdy łączą się ze sobą dwie pozostałości po masywnych gwiazdach, które eksplodowały jako supernowe, powstają takie pierwiastki jak złoto, platyna i uran. Jeżeli zatem masz gdzieś w domu złotą biżuterię, to niezależnie od kształtu i pochodzenia, pierwotnie tworzące ją atomy powstały właśnie w takim zderzeniu. Pierwiastki tego rodzaju nie mogą powstać nawet w sercu masywnych gwiazd.

Czytaj także: Potężne zderzenie gwiazd neutronowych. Na kilka godzin powstał zaskakujący obiekt

Pierwiastki tego typu powstają w stosunkowo skomplikowanym procesie wychwytu neutronów, w którym to jądra atomowe przechwytują neutrony, zamieniając się w ten sposób w nowe i cięższe pierwiastki. Do procesu tego jednak dochodzi tylko w absolutnie ekstremalnych warunkach, jakie występują na krótko w trakcie kolizji dwóch gwiazd neutronowych.

Produkcja ciężkich pierwiastków tylko przez chwilę

Od czego jednak mamy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba? Jak się okazuje, nasz nowy flagowy teleskop nie tylko był w stanie dostrzec to zdarzenie, ale dzięki precyzyjnym danym spektroskopowym był w stanie dostrzec sygnał powstawania nowych ciężkich pierwiastków. W tym konkretnym przypadku nie było to złoto, a tellur.

Do odkrycia tego konkretnego zdarzenia przyczynił się także wybuch promieniowania gamma, który także zdumiał astronomów. Rozbłysk skatalogowany pod numerem GRB 230307A, czyli zarejestrowany 7 marca br. jest drugim najjaśniejszym zdarzeniem tego typu, spośród wszystkich zaobserwowanych. Choć trwał on jedynie 34 sekundy, to zbiegiem okoliczności został zarejestrowany przez wiele różnych teleskopów, dzięki czemu tradycyjną metodą triangulacji badacze byli w stanie określić położenie jego źródła na niebie.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba przyglądał się miejscu, w którym doszło do eksplozji kilonowej dwukrotnie, 29 i 61 dni po rozbłysku gamma. Dzięki temu był w stanie zarejestrować gwałtowny spadek jasności i zmianę barwy z niebieskiej na czerwoną. Tak właśnie według modeli teoretycznych powinna wyglądać eksplozja kilonowa.

Szczegółowa analiza tego punktu na niebie pozwoliła astronomom wyznaczyć galaktykę, w której mogło dojść do eksplozji. Znajduje się ona około 8,5 miliona lat świetlnych od Ziemi.

Astronomowie zwracają uwagę, że zderzeni teoretycznie można było zarejestrować jeszcze za pomocą detektora fal grawitacyjnych LIGO. Niestety tak się złożyło, ze obserwatorium w momencie eksplozji przechodziło modernizację. Fale grawitacyjne z tego zdarzenia przeszły już teraz przez Ziemię i nie udało się ich zaobserwować. Jak pech to pech.

Więcej:kilonowa