Skrivnosti nastanka težkih elementov

Še vedno ni povsem jasno, pod kakšnimi pogoji nastanejo nekateri težji elementi v vesolju. Med drugim nastajajo v najbolj silovitih eksplozijah v vesolju, v supernovah, ko ob koncu življenja zvezdo raznese, in pa v kilonovah, ko se zlijeta dve nevtronski zvezdi oziroma nevtronska zvezda in črna luknja. Z vesoljskim teleskopom Jamesa Webba so opazovali drugi najsvetlejši izbruh gama žarkov doslej.

Najverjetneje se je zgodilo zlitje dveh nevtronskih zvezd, kar je Webb opazoval z občutljivimi infrardečimi instrumenti, pri tem pa je zaznal spekter različnih elementov, ki so nastali ob kilonovi, so sporočili iz Ese in Nase, ki upravljata teleskop. Še številne druge teleskope so usmerili v izbruh gama žarkov GRB 230307A. Webb je med drugim zaznal, da je v eksploziji nastal element telur (Te), ki ima atomsko število 52. Gre za redek element srebrno bele barve s kovinskim sijajem, ki se uporablja v zlitinah in polprevodnikih. Najverjetneje se je v kilonovi sprostilo tudi več elementov, ki so na periodnem sistemu v bližini telurja, denimo jod.

Levo zgoraj je viden izbruh gama žarkov GRB 230307A. Nevtronski zvezdi, ki sta ga povzročili, je izvrglo iu domače galaksije (spodaj desno) in sta prepotovali razdaljo 120.000 svetlobnih let. FOTO: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan 

Kilonove veljajo za »lonec«, v katerem se skuhajo elementi, težji od železa, vendar le redko zaznajo ta tip eksplozije, da bi jih natančno proučevali. Izbruh GRB 230307A je marca prvi zaznal Nasin teleskop Fermi, bil je tisočkrat svetlejši od izbruhov gama žarkov, ki jih sicer opazuje ta teleskop. Trajal je kar 200 sekund (kratki izbruhi gama žarkov trajajo manj kot dve sekundi, tisti, ki trajajo dlje, se imenujejo dolgi izbruhi gama žarkov). V »posebneža« so nemudoma usmerili še več teleskopov, ki zbirajo podatke na različnih valovnih dolžinah, od gama žarkov, rentgenskih žarkov do infrardeče in vidne svetlobe – le tako lahko astronomi razvozlajo skrivnosti vesolja. Webb, kot so zapisali pri Esi, je kilonovo opazoval predvsem z instrumentoma NIRCam in NIRSpec, torej kamero in spektrografom v bližnje infrardečem spektru.

Satelit, ki je dokončno prepoznal sevanje gama

Kot menijo astronomi, je šlo za binarni sistem dveh zvezd, najprej je ena eksplodirala v supernovi, nato še druga, pri obeh dogodkih sta nastali nevtronski zvezdi. Ti sta nato krožili druga okoli druge in v nekaj sto milijonov letih prepotovali razdaljo, enako premeru naše galaksije, ter se na koncu zlili. Pri takšnih zlitjih nastajajo tudi gravitacijski valovi.