2019.08.19.

Szupernóvából származó vasra bukkantak az Antarktiszon

A csillagok normál élete során lezajló fúziós folyamatok nem elegendőek ahhoz, hogy a ma ismert elemek teljes köre megszülethessen, a szupernóva-robbanások során jöhetnek létre csak a nehéz elemek, mint például a vas. Ezek az elemek árulkodóak is tudnak lenni, a vas esetében a 60-as radioaktív izotópja az, amelyből következtetni lehet egy szupernóva egykori robbanására. Habár ez az izotóp extrém esetekben itt a Földön is kialakulhat (pl. atomrobbantások során), a mennyisége egészen elenyésző ahhoz képest, ami a világűrből a felszínre érkező kozmikus porban található. Először az óceánok mélyének üledékrétegeiben bukkantak rá mintegy 20 éve, s akkor derült ki, hogy a csillagászati értelemben közeli múlt során, nagyjából 2 millió éve volt a Naprendszertől nem túl nagy távolságban szupernóva-robbanás. Az egyre finomodó mérési technikáknak köszönhetően azóta a Holdról hazahozott kőzetekben is kimutatták a nyomait, és számos elmélet született már ezen izotópok eredetéről, vagyis arról, hogy hol is lehetett a „tettes” szupernóva.
A német Kohnen Kutatóállomás közelében 500 kg hó begyűjtésével bízta meg ott tartózkodó kollégáját Gunther Korschinek, a Müncheni Műszaki Egyetem professzora, akinek a vasizotóp tengeri üledékben felfedezése is köszönhető. A hó ahhoz kellett, hogy a benne elraktározott, igen kis mennyiségben jelen lévő elemeket ki lehessen mutatni: vajon az Antarktiszon is megtalálható a tenger mélyén már látott szupernóva eredetű vas? Úgy vélte, hogy az Antarktisz érintetlen havában meg lehet találni azokat a nyomokat, amelyeket az élő kontinensek gyors természeti folyamatai igen hamar eltüntetnek.
A begyűjtött hómintákat 25 lezárt dobozban, még fagyott állapotban először a kontinens peremétől jó 500 km távolságban lévő állomásról repülővel a partra szállították, onnan egy dél-afrikai kutatóhajón Fokvárosba, majd innen már német járművel Münchenbe jutott végül. A mintákat az egyetem kutatócsoportja kiolvasztotta, majd a hóban lévő szilárd részecskéket elkülönítette speciális szűrők segítségével. Ezek a szűrők, a fennakadt tartalmukkal együtt elutaztak a Helmholz-Zentrum Drezda melletti rossendorfi kutatóintézetébe, ahol a kémiai elemzésüket Silke Merchel és csapata végezte el. Mivel a használt technológia elképesztően részletesen képes minden, a mintában lévő elemet kimutatni, a mintákat először tisztítani kellett, megszabadítani a szűrés során és a szűrőkből bekerült szennyeződésektől, eztán néhány ezred grammnyi vas maradt végül. A nagy munka árán kinyert vas ismét útra kelt, a kutatócsoport egyik munkatársa vitte el személyesen a müncheni egyetemre. A világon jelenleg két olyan kutatóintézet van, ahol ilyen csekély mennyiségben is kimutathatják a vas 60-as izotópját, ezek egyike a müncheni. Gyakorlatilag néhány atomot kerestek a pár milligramm mintában, és végül 5 atomra sikerült rábukkanni. Miután a mennyiség és a mintában volt más elemek aránya alapján egyértelműsítették, hogy kozmikus eredetű a vas izotóp, már csupán az volt a kérdés, hogy akkor ez honnan is érkezhetett. A hó, amit begyűjtöttek az Antarktiszon, az elmúlt 20 év során hullott, az viszont nyilvánvaló, hogy ebben az időszakban nem volt a közelünkben szupernóva-robbanás.
Dominik Koll, aki a szupernóva-por eredetével foglalkozó kutató, úgy véli, hogy egy olyan térrészből eredhet, amelybe kb. 40 ezer éve jutott el a galaktikus keringése során a Naprendszer, ez a Lokális Csillagközi Felhő néven ismert térrész. Ez egy forró gázokból álló felhő, amelyet a számítások alapján korábbi szupernóva-robbanás hozhatott létre egykoron. Amikor a Naprendszer belépett égi útja során e felhőbe, a Földet is elérték az itt található, nem túl régi szupernóva eredetű vas-60 izotópot tartalmazó kozmikus porszemcsék. Az e térrészből eredő vasat tehát az elmúlt 40 ezer év jégmintáiban is meg lehet találni – szerencsére ilyenek már a német kutatók rendelkezésére állnak, s amennyiben valamikor ezekből is ki tudják mutatni a szupernóvából származó nyomokat, ezzel beigazolódhat a Lokális Csillagközi Felhő eredete is.
A felhőt néhány ezer év múlva fogja majd elhagyni a Nap, és vele együtt mi is.

Kapcsolódó angol nyelvű cikkek itt1, itt2 és itt3.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

4/5 (1)

Értékelés

About the Author: