Przejdź do treści

Pierwsza detekcja radioaktywnej cząsteczki w przestrzeni kosmicznej

Spis treści

Astronomowie dokonali pierwszej jednoznacznej detekcji radioaktywnej cząsteczki w przestrzeni międzygwiezdnej. Izotop glinu został wyrzucony w przestrzeń po kolizji dwóch gwiazd, a odkrył go zespół badaczy kierowany przez Polaka.

Nowe dane zebrane przy pomocy radioteleskopów ALMA i NOEMA jednoznacznie wskazały na radioaktywny izotop aluminium-26. Ten radioaktywny nuklid występuje w przestrzeni międzygwiazdowej w molekułach monofluorku aluminium-26.

Badacze uważają, że radioaktywny związek został wyrzucony w kosmos przez zderzenie dwóch gwiazd. Naukowcy znaleźli go w materii otaczającej CK Vulpeculae. To gwiazda, która powstała w wyniku kolizji – niezwykle rzadkiego wydarzenia widzianego na Ziemi w 1670 roku.

Badania na ten temat ukazały się na łamach „Nature Astronomy”, a głównym autorem publikacja jest Tomasz Kamiński z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge. W zespole badawczym był także drugi Polak – Romuald Tylenda z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN (CAMK PAN).

Astronomowie wiedzą o obecności 26Al w przestrzeni kosmicznej od dziesięcioleci. Związek ten wykrywano w ramach obserwacji promieniowania gamma. Jednak to zespół prowadzony przez Kamińskiego po raz pierwszy jednoznacznie potwierdził radioaktywne cząsteczki. W pozostałościach po zderzeniu astronomowie znaleźli wyraźną sygnaturę 26AI. Z poprzednich obserwacji nie wynikało także nic na temat pochodzenia izotopu.

Kiedy zderzają się dwie gwiazdy podobne do Słońca, rezultatem jest spektakularna eksplozja i powstanie zupełnie nowej gwiazdy. Zdarzenie, które doprowadziło do wyrzucenia w przestrzeń radioaktywnej cząsteczki, zostało zaobserwowane na Ziemi w 1670 roku. Ludzie mówili wtedy, że widzieli na niebie jasny, czerwonawy punkt i nazywali go nową gwiazdą.

Kosmiczna kolizja była początkowo dobrze widoczna gołym okiem, ale z czasem światło szybko wyblakło i obecnie potrzeba potężnych teleskopów, by dostrzec pozostałości zderzenia. Tym bardziej, że miało ono miejsce 2280 lat świetlnych od nas w gwiazdozbiorze Liska.

To pierwsza cząsteczka z niestabilnym promieniotwórczym izotopem, która została odkryta poza Układem Słonecznym. – Obserwujemy wnętrzności gwiazdy rozerwane trzy wieki temu w wyniku kolizji. Pierwsze obserwacje tego izotopu w obiekcie typu gwiazdowego są ważne w szerszym kontekście chemicznej ewolucji galaktycznej. Po raz pierwszy w sposób bezpośredni zidentyfikowano aktywnego producenta radioaktywnego nuklidu aluminium-26 – powiedział Kamiński.

Aluminium-26 jest nietrwałą odmianą (izotopem) aluminium. W swoim jądrze atomowym posiada 13 protonów i 13 neutronów, czyli o jeden neutron mniej niż w stabilnym izotopie aluminium-27. Po rozpadzie radioaktywnym aluminium-26 staje się stabilnym magnezem-26.

Warto wspomnieć, iż aluminium-26 nie występuje na Ziemi, dlatego trudno poznać jego dokładne widmo w eksperymentach laboratoryjnych. W związku z tym w analizach oparto się na laboratoryjnych pomiarach stabilnej wersji monofluorku aluminium zawierającego aluminium-27.

Podczas wcześniejszych detekcji aluminium-26 w przestrzeni kosmicznej poza Układem Słonecznym ustalono, że w Drodze Mlecznej występuje ono w ilości około dwóch mas Słońca. Nieznany był jednak proces, który mógł wytworzyć aluminium-26 oraz niezbyt dokładnie znano jego pochodzenie. Odkrycie, że aluminium-26 powstało w wyniku zderzenia dwóch gwiazd względnie małomasywnych, jak to miało miejsce w przypadku CK Vulpeculae, jest więc istotne dla wyjaśnienia tych faktów. Przy czym ilość aluminium-26 powstała w efekcie kolizji w CK Vulpeculae, to około jednej czwartej masy Plutona. A ponieważ obiekty tego typu są rzadkie, to raczej nie mogą być jedynym producentem aluminium-26 w Drodze Mlecznej.

To odkrycie jest interesujące dla technologii. Pokazuje, że spektroskopia fal milimetrowych, a to właśnie na falach o takiej długości odkryto sygnaturę aluminium-26, może być o wiele lepszym narzędziem do lokalizacji źródeł radioaktywnych nuklidów, niż obserwatoria promieniowania gamma.

Źródło: National Radio Astronomy Observatory, PAP, fot. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Kamiński & M. Hajduk; Gemini, NOAO/AURA/NSF; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton

Udostępnij:

lub:

Podobne artykuły

Szybkie błyski radiowe (FRB – z ang. Fast Radio Bursts)

Astronomowie prześledzili sygnał FRB aż do jego źródła

Słońce rozbłysk słoneczny

Furia Słońca. Co sto lat gwiazdy takie jak nasza emitują potężne superrozbłyski

Gwiazda WOH G64 Czerwony nadolbrzym

Pierwszy szczegółowy obraz gwiazdy spoza Drogi Mlecznej

Wyróżnione artykuły

Popularne artykuły