Naukowcy z chińskiego Instytutu Energii Atomowej CIAE opracowali metodę, która może pomóc w rozwiązywaniu zagadek dotyczących śmierci supernowych, które według nich ukryte są w pyle księżycowym. Jeśli wszystko się uda, będziemy wiedzieć więcej o tym, jak umierają gwiazdy i w jaki sposób ich materia przyczynia się do formowania się nowych gwiazd, planet, a nawet życia w kosmosie.
Kluczowym elementem metody jest wykrywanie rzadkiego izotopu żelaza-60, który występuje w śladowych ilościach właśnie w pyle księżycowym. Według naukowców występuje on w wyniku eksplozji supernowych, które uwalniają ogromne ilości energii i — przy okazji — także ciężkich pierwiastków. To zdarza się szczególnie rzadko, jednak skutki tych wydarzeń są przeogromne, a ich ślady można znaleźć m.in. na Księżycu.
Polecamy na Geekweek: Planeta Wolkan. Dla fanów serii Star Trek mamy smutne wieści
Naukowcy zaangażowani w projekt wskazują, że precyzyjne śledzenie dziejów "wymarłych" supernowych wymagało przekroczenia dotychczasowych możliwości używanego sprzętu. Poprzez to możliwe było wykrycie izotopu żelaza-60 z niespotykaną dotąd skutecznością.
Pierwsze gwiazdy, które powstały między 200 a 400 milionami lat po Wielkim Wybuchu składały się głównie z wodoru i helu. W ich wnętrzach, dzięki reakcji fuzji jądrowej, powstawały cięższe pierwiastki. Kiedy owe gwiazdy umierały, kończyły swoje życie w eksplozjach supernowych, rozpraszając swoje składniki po kosmosie. Wszystko to prowadziło do powstania nowych gwiazd i planet, wzbogacając je o wspomniane cięższe pierwiastki.
Wykrywanie żelaza-60 w pyle księżycowym jest szczególnie trudne ze względu na jego niską obfitość i wpływ innych, bardziej powszechnych pierwiastków. Jednakże zespół z CIAE wprowadził modyfikacje w swoim tandemowym akceleratorze HI-13 dodając filtr Wiena. Dodany sprzęt selekcjonuje naładowane cząstki poruszające się z określonymi prędkościami, co pozwala na dokładniejsze przeprowadzenie "akceleratorowej spektrometrii mas".
Dzięki wykorzystaniu akceleratorowej spektrometrii mas możliwe stało się wykrycie żelaza-60 z czułością znacznie przekraczającą dotychczasowe możliwości. Im lepiej będziemy w stanie wykrywać ślady tego izotopu, tym więcej dowiemy się na temat wybuchów supernowych oraz ich wpływu na obiekty w kosmosie — w tym również na to, jak powstało życie na Ziemi.
Postęp, który dokonał się w CIAE może nieco rozjaśnić nam tajemnice swego rodzaju "recyklingu materii" w kosmosie. Eksplozje supernowych nie tylko kończą życie gwiazd, ale także dają początek nowym obiektom. Rozproszona w wyniku tych zjawisk materia staje się częścią międzygwiezdnych obłoków gazu i pyłu, które z czasem zapadają się i tym samym tworzą nowe gwiazdy oraz planety. Każda kolejna generacja gwiazd jest coraz bardziej "bogata w metale", co wspomaga proces formowania się planet i... ostatecznie zwiększa prawdopodobieństwo pojawienia się na nich życia.
Badania zespołu opublikowano w Nuclear Science and Techniques. Naukowcy planują optymalizację systemu akceleratora, by jeszcze bardziej zwiększyć jego czułość. Biorąc pod uwagę fakt, iż w trakcie misji Chang'e 6 już udało się pozyskać pierwsze próbki z Księżyca, Chińczykom bardzo przydadzą się ulepszone spektrometry.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
