Tutkijat ovat osoittaneet, että tämä äärimmäinen tapahtuma, kirkkaampi kuin mikään aiemmin havaittu Linnunradassa, on synnyttänyt raskaita alkuaineita radioaktiivisen hajoamisen kautta. Tämä löytö kyseenalaistaa tietomme alkuaineiden muodostumisesta ja viittaa siihen, että magnetarit voisivat näytellä keskeistä roolia näiden harvinaisten materiaalien leviämisessä universumissa.
Keveimmät alkuaineet, kuten vety ja helium, ilmestyivät pian suuren räjähdyksen jälkeen. Tavalliset tähdet tuottavat raskaampia alkuaineita, kuten happea ja rautaa, ydinfuusion avulla. Kuitenkin raskaampien alkuaineiden, rautaa raskaampien, muodostuminen vaatii huomattavasti äärimmäisempiä olosuhteita, joita esiintyy harvoin universumissa.
Columbian yliopiston tiimi, jota johtaa professori Brian Metzger ja tohtoriopiskelija Anirudh Patel, on antanut uudenlaisen vastauksen. Heidän tutkimuksensa paljastaa, että vuonna 2004 tapahtunut räjähdys on todennäköisesti tuottanut merkittävän määrän raskaita alkuaineita. Tämä tapahtuma vapautti puolessa sekunnissa enemmän energiaa kuin Aurinko 250 000 vuodessa.
Magnetarit, neutroneista koostuvat tähdet, joilla on universumin voimakkaimmat magneettikentät, pystyvät tuottamaan äärimmäisiä purkauksia. Vuoden 2004 purkaus, joka tuli magnetarista SGR 1806-20, oli niin voimakas, että se vaikutti maapallon ilmakehään. INTEGRAL-avaruusobservatorio havaitsi myös pitkän gamma-signaalin, joka johtui newly formed raskaita alkuaineita hajoamisesta.
Tutkijat arvioivat, että jopa 10 % maapallon jalometalleista voisi olla peräisin magnetareista. Tämä löytö, joka julkaistiin The Astrophysical Journal Letters -lehdessä, avaa uusia näkökulmia raskaita alkuaineita koskevaan alkuperään universumissa.
Kuinka magnetarit tuottavat raskaita alkuaineita?
Magnetarit, joiden magneettikentät ovat äärimmäisen voimakkaita, luovat ainutlaatuiset olosuhteet raskaitten alkuaineiden synteesille. Gamma-purkauksen aikana neutronitähden kuoressa tapahtuvat ydinreaktiot voivat tuottaa alkuaineita kuten kultaa ja platinaa.
Nämä alkuaineet leviävät sitten avaruuteen räjähdyksen aikana, edistäen galaksin kemiallista rikastumista. Nämä tapahtumat, joita kutsutaan r-prosessiksi, ovat olennaisia ymmärtääksemme jalometallien jakautumista universumissa.
Äskettäinen löytö osoittaa, että magnetarit voisivat olla merkittävä lähde näille alkuaineille, kilpaillen neutronitähden fuusioiden kanssa. Tämä laajentaa ymmärrystämme astrofysikaalisista ilmiöistä, jotka pystyvät tuottamaan raskaita alkuaineita.
Millainen vaikutus gamma-purauksilla on Maahan?
Vaikka gamma-puraukset ovat kaukaisia, ne voivat vaikuttaa mitattavasti planeettamme. Vuoden 2004 purkaus häiritsi maapallon ionosfääriä, osoittaen näiden tapahtumien vapauttaman valtavan energian.
Nämä häiriöt voivat vaikuttaa radioviestintään ja satelliittinavigointijärjestelmiin. Kuitenkin magnetarien etäisyys galaksissamme tekee suoran vaikutuksen maapallon elämään epätodennäköiseksi.
Näiden tapahtumien tutkiminen auttaa myös ymmärtämään mahdollisia riskejä tuleville avaruusmissioille. Astronautit saattavat altistua korkeille säteilytasolle erityisen voimakkaiden gamma-purauksien aikana.