Złoto rodzi się w kosmosie. Ukryta fabryka działa wśród gwiazd

Magnetary i złoto w kosmosie

Od wieków ludzie marzyli o zmienianiu zwykłych metali w złoto. Średniowieczni alchemicy poszukiwali mitycznego kamienia filozoficznego, który miał dać im władzę nad materią i nieśmiertelność. Choć ich wysiłki nie przyniosły upragnionych efektów, współczesna nauka odkrywa coś jeszcze bardziej niezwykłego. To procesy, które naprawdę potrafią tworzyć złoto. Nie w laboratorium, lecz w sercu najpotężniejszych zjawisk we wszechświecie, rozbłysków magnetarów. To właśnie tam, wśród gwiezdnych wybuchów, rodzi się złoto w kosmosie.

Wyobraźmy sobie obiekt wielkości miasta, który jest cięższy od Słońca i otoczony najpotężniejszym polem magnetycznym we wszechświecie. To magnetar, jeden z najbardziej niezwykłych rodzajów gwiazd. Powstaje z resztek supernowej, ale jego właściwości są bardziej ekstremalne od typowych gwiazd neutronowych.

Od czasu do czasu te niewielkie ciała niebieskie wybuchają, emitując przy tym gigantyczne ilości promieniowania rentgenowskiego i gamma. Rozbłyski te są tak silne, że mogą wpływać na urządzenia satelitarne, mimo że dochodzi do nich tysiące lat świetlnych od nas. Jednak mają też inną cechę, potrafią produkować złoto w kosmosie.

Polecamy: Tajemniczy sygnał z kosmosu, który dociera do Ziemi od 30 lat

Jak powstaje złoto w kosmosie?

Zespół kierowany przez Briana Metzgera z Instytutu Flatiron w Nowym Jorku zbadał, jak w takich rozbłyskach dochodzi do tzw. procesu r. To reakcja, w której jądra atomowe błyskawicznie „łapią” neutrony i zmieniają się w cięższe pierwiastki.

„To dopiero drugi raz, kiedy bezpośrednio widzimy dowód na to, gdzie powstają te pierwiastki. To znaczący postęp w naszym rozumieniu powstawania ciężkich pierwiastków” – wyjaśnia Metzger w rozmowie z Earth.com.

Według badań, jeden rozbłysk może wytworzyć dwa biliony kilogramów metali (2 000 000 000 000 kg). Według danych z 2022 roku, na całym świecie wydobyto około 2,8 miliarda ton metali. Jest to więc niewielkim ułamkiem możliwości „produkcyjnej” magnetarów. Te niezwykłe ciała niebieskie działają więc jak ogromna, kosmiczna kuźnia, która w ciągu sekundy wytwarza niezliczone ilości złota, uranu, a także platyny.

Wcześniejsze niż supernowe?

Przez lata naukowcy sądzili, że metale ciężkie powstają w supernowych i przy zderzeniach gwiazd neutronowych. Dziś wiedzą, że to nie jedyne ich źródła. Magnetary mogą wybuchać znacznie wcześniej, bo już na wczesnych etapach życia galaktyk. A skoro tak, to złoto w kosmosie może być znacznie starsze, niż dotąd przypuszczaliśmy. Właśnie dlatego obserwacje magnetarów mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego młode, odległe gwiazdy zawierają już w sobie ciężkie metale. To klucz do zrozumienia chemicznej ewolucji całego wszechświata.

Warto przyjrzeć się co się dzieje podczas wybuchu magnetara. Jego pole magnetyczne dosłownie się załamuje. Powstają wtedy fale uderzeniowe, które wyrzucają materię z powierzchni gwiazdy. To w tej wyrzuconej chmurze kryje się złoto w kosmosie – dosłownie. Tylko że w postaci nowo powstałych jąder atomowych.

Te zdarzenia są rzadkie, trudne do przewidzenia, ale za każdym razem niosą ze sobą olbrzymią dawkę informacji o procesach fizycznych i chemicznych rządzących wszechświatem. Dlatego astronomowie nie mogą się doczekać kolejnego rozbłysku.

Nadchodzi era nowych obserwacji

NASA planuje w 2027 roku wysłać satelitę Compton Spectrometer and Imager, który ma śledzić takie rozbłyski z wyjątkową dokładnością. Jeśli uda się uchwycić kolejny wybuch magnetara w czasie rzeczywistym, być może zobaczymy, jak dosłownie rodzi się złoto w kosmosie.

Szukasz treści, które naprawdę dają do myślenia? Sięgnij po kwartalnik Holistic News!

Skąd wiadomo, że to złoto w kosmosie?

Złota w przestrzeni kosmicznej nie da się po prostu zobaczyć. Nie świeci ono złotym światłem i nie leci w grudkach przez próżnię. Astronomowie tropią je w inny sposób. Kiedy dochodzi do rozbłysku magnetara, teleskopy rejestrują charakterystyczne widmo promieniowania, czyli coś w rodzaju chemicznego podpisu. 

Choć sygnały złota są bardzo słabe, zaawansowane instrumenty potrafią je wychwycić. Do tego dochodzą obliczenia: jeśli w czasie wybuchu warunki sprzyjają wspomnianemu procesowi r, to z dużym prawdopodobieństwem powstaje też złoto. Naukowcy analizują też skład meteorytów, które spadały na Ziemię miliardy lat temu, to właśnie w nich znajdują się pierwiastki, które narodziły się w rozbłyskach gwiazd. Wszystko to składa się na coraz bardziej przekonujący obraz: istnieje złoto w kosmosie – i naprawdę potrafimy je znaleźć.

Polecamy: Nadchodzi kosmiczny spektakl. Wybuch gwiazdy nowej oświetli noc