Pozemské zlato má vesmírný původ

Pozemské zlato má původ ve srážkách neutronových hvězd.

Zlata si vážíme z mnoha důvodů: je na pohled krásné, je používáno v podobě šperků a je poměrně vzácné. Na Zemi se vyskytuje v malém množství především proto, že je vzácné v celém vesmíru.

Na rozdíl od chemických prvků, jako je uhlík nebo železo, nemůže zlato vznikat v nitrech hvězd při termojaderných reakcích. Místo toho vzniká při mnohem katastrofičtějších událostech, které označujeme termínem krátkodobý záblesk záření gama (GRB – gamma-ray burst).

Pozorování gama záblesků GRB poskytují důkazy, že se jedná o důsledek srážky dvou neutronových hvězd – jader vyhaslých hvězd – které předtím explodovaly jako supernovy. Kromě toho jedinečné záření, které přetrvávalo po dobu několika dnů v místě výskytu GRB, může znamenat vznik značného množství těžkých prvků včetně zlata.

„Odhadujeme, že množství zlata vytvořeného a vyvrženého do okolí v průběhu srážky dvou neutronových hvězd, může být větší než 10 hmotností našeho Měsíce – což je zajisté nepřehlédnutelné množství!“ říká Edo Berger (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA, hlavní autor článku.

Záblesky záření gama jsou v podstatě záblesky světla o vysokých energiích (gama záření), které mají původ v mimořádně energetických explozích. Většinou jsou pozorovány ve vzdáleném vesmíru. Edo Berger se svými spolupracovníky studoval gama záblesk s označením GRB 130603B, který se odehrál ve vzdálenosti 3,9 miliardy světelných roků od Země, čímž se zařadil mezi nejbližší doposud pozorované obdobné úkazy.

Záblesky záření gama se vyskytují ve dvou variantách – dlouhodobé a krátkodobé – závisejících na tom, jak dlouho záblesk gama záření trvá. Úkaz GRB 130603B, který zaznamenala 3. 6. 2013 astronomická družice NASA s názvem SWIFT, trval méně než dvě desetiny sekundy.

Ačkoliv intenzita gama záření rychle poklesla, zdroj GRB 130603B byl také zobrazen jako pozvolna slábnoucí záření především v oboru infračerveného světla. Jeho jas a chování zdroje však neodpovídalo typickému dosvitu (afterglow), který vzniká, když výtrysk (jet) částic o vysokých energiích narazí do hmoty v okolním prostředí.

Místo toho se záření chovalo podobně, jako kdyby přicházelo z exotických radioaktivních prvků. Hmota obsahující velké množství neutronů, vyvržená při srážce neutronových hvězd, může generovat takovéto prvky, u kterých následně dochází k radioaktivnímu rozpadu. Přitom vysílají záření, v němž převládá infračervené světlo – přesně tak, jak to astronomové pozorovali.

„Pozorovali jsme ´kouřovou stopu´, která je spojovacím článkem mezi krátkým gama zábleskem a kolidující neutronovou hvězdou. Radioaktivní záření zdroje GRB 130603B může být takovýmto signálem,“ dodává Wen-fai Fong, postgraduální student na CfA a spoluautor vědeckého článku.

Astronomové vypočítali, že během gama záblesku bylo vyvrženo množství materiálu odpovídající přibližně jedné setině sluneční hmotnosti, přičemž se částečně jednalo o zlato. Kombinací odhadovaného množství zlata vytvořeného při jednom krátkodobém gama záblesku a počtu takovýchto explozí, ke kterým mohlo dojít během dosavadního věku vesmíru, vědci dospěli k závěru, že veškeré zlato ve vesmíru může mít svůj původ v událostech projevujících se jako záblesky záření gama (GRB).

„Můžeme přitom parafrázovat Carla Sagana, který říkal, že všichni jsme produktem hvězd a naše šperky jsou produktem hvězdných srážek,“ dodává Edo Berger.

Zdroj: http://www.cfa.harvard.edu/news/2013/pr201319.html

autor: František Martinek