ב -3 ביוני, במרחק 3.9 מיליארד שנות אור משם, התנגשו שני כוכבי נויטרונים צפופים להפליא - גופים שכל אחד מהם הוא פי 1.5 ממסת השמש אך בגודל של ערים בלבד. מדענים החוקרים את האירוע אומרים שהוא פותר תעלומה מתמשכת בנוגע להיווצרותם של יסודות ביקום שלנו.
"זה סוג פיצוץ מהיר מאוד, קטסטרופלי ואנרגטי במיוחד", אומר אדו ברגר, אסטרונום במרכז האסטרופיזיקה של הרווארד-סמיתסוניאן. ההתנגשות המסיבית שיחררה מטוס רב עוצמה של קרני גאמה ברחבי היקום. ההבזק, שנמשך כשני עשיריות שנייה בלבד, נאסף על ידי הלוויין סוויפט של נאס"א ושלח אסטרונומים לערבל כדי לאסוף נתונים.
במהלך הימים הבאים טלסקופים בצ'ילה וטלסקופ החלל האבל הפנו את תשומת ליבם לאזור המרחב. היום, ברגר ועמיתיו הודיעו במסיבת עיתונאים בקיימברידג ', מסצ'וסטס, כי הניתוח שלהם מגלה כי התנגשויות כוכבי נויטרונים אחראיות להיווצרותם של כמעט כל היסודות הכבדים ביקום - רשימה הכוללת זהב, כספית, עופרת, פלטינה ו יותר.
"השאלה הזו מאיפה מגיעים אלמנטים כמו זהב קיימת כבר הרבה זמן", אומר ברגר. אף על פי שמדענים רבים טענו זה מכבר כי פיצוצים של סופרנובה הם המקור, הוא אומר שלצוותו - הכולל את ון-פאי פונג וראיין צ'ורנוק ממחלקת האסטרונומיה של הרווארד - יש עדויות לכך שסופרנובות אינן נחוצות. התנגשויות כוכבי הנויטרונים הללו מייצרים את כל האלמנטים הכבדים יותר מברזל, הוא אומר, "והם עושים זאת בצורה יעילה מספיק בכדי שיוכלו להסביר את כל הזהב שיוצר ביקום."
התנגשויות כאלה מתרחשות כאשר שני הכוכבים במערכת בינארית מתפוצצים בנפרד כסופרנובות, ואז מתמוטטים לתוך עצמם ומשאירים אחריהם זוג כוכבי נויטרונים כבולים היטב. כאשר הם מסתובבים זה בזה, הכוכבים נאספים בהדרגה על ידי כוחות כבידה, עד שהם מתנגשים.
"הם צפופים במיוחד - בעיקר כדורים שעפים זה לזה במהירות של כעשרה אחוזים במהירות האור", אומר ברגר. ההתנגשות שנוצרת מאגדת כל כך הרבה מסה במקום אחד שהוא מתמוטט על עצמו ומפעילה היווצרות חור שחור. עם זאת, כמות קטנה של חומר נזרקת החוצה, ומשולבת בסופו של דבר בדור הכוכבים והכוכבים הבאים במקומות אחרים בגלקסיה שמסביב. התבוננות מקרוב בהתנגשות של כוכב הנויטרונים האחרון חשפה את תוכנו של החומר שנפלט.
עם היווצרות החור השחור, אומר ברגר, הוא שחרר פרץ קרני גמא המקודד כ- GRB (פרץ קרני גאמה) 130603B. בתוך דקות, מכשירים בצ'ילה חיפשו עדות נוספת להתנגשות ומצאו "אחריה" קצרה של אור גלוי, שנוצר על ידי החלקיקים שנזרקו מהפיצוץ שזלג לסביבה הסובבת. זה סיפק לאסטרונומים את המיקום המדויק והמרחק של האירוע, והעובדה שההתנגשות התרחשה קרוב יחסית - לפחות במונחים אסטרונומיים - עוררה תקווה שיש סיכוי לאסוף סוגים חדשים של נתונים שלא היו זמינים בעבר.
ב- 12 ביוני, טלסקופ האבל, שהתאמן במקום זה, זיהה פליטה ברורה של אור אינפרא אדום, אות הנפרד מהפיצוץ הראשון. חתימת האינפרא אדום, אומר ברגר, נבעה מירידה רדיואקטיבית של גורמים כבדים אקזוטיים (כמו אורניום ופלוטוניום) שנוצרו במהלך ההתנגשות ונפלטו החוצה. בגלל האופן בו נוצרים אלמנטים כבדים, כנראה שגם זהב נוצר. "הסכום הכולל של היסודות הכבדים הללו שיוצרו היה אחוז אחד ממסת השמש, " הוא מציין. "זהב, בהפצה הזו, הוא בערך 10 חלקים למיליון - כך שזה מסתכם פי עשרה ממסת הירח בזהב בלבד."
מכיוון שהצוות יודע באיזו תדירות התנגשויות אלה מתרחשות, וכעת יכול להסיק בערך כמה חומר נוצר עם כל אירוע, הם יכולים להשוות את הכמות הכוללת של יסודות כבדים המיוצרים על ידי התנגשויות כוכבי נויטרונים עם הכמות הידועה ביקום. מסקנת הצוות, שפורסמה גם היום בכתב העת The Astrophysical Journal Letters, היא שהאירועים הללו הם הסבר מספיק לכל האלמנטים הכבדים שלנו, כולל זהב. לאחר שהוא נוצר בסוגי התנגשויות אלו ונפלט החוצה, היסודות הכבדים משולבים בסופו של דבר ביצירת כוכבים וכוכבי לכת עתידיים. מה שאומר שכל הזהב על כדור הארץ, אפילו הזהב שבטבעת הנישואין שלך, כנראה מגיע מהתנגשות של שני כוכבים רחוקים.
הממצא החדש פותר גם שאלה קשורה: האם ניתן לקשר באופן סופי סוג זה של פליטת קרני גאמא - המכונה פרץ "משך זמן קצר" - בהתנגשויות של שני כוכבי נויטרונים. "אספנו לא מעט ראיות נסיבתיות שהצביעו שהן יגיעו מהתנגשות של שני כוכבי נויטרונים, אבל באמת היה חסר לנו חתימה ברורה של 'אקדח עישון'", אומר ברגר. "אירוע זה מספק לראשונה את אותו 'אקדח מעשן'."
במהלך השנים הבאות צוות הרווארד-סמיתסוניאן ואחרים ימשיכו לחפש התנגשויות כוכבי נויטרונים, כך שניתן יהיה לאסוף ולנתח נתונים נוספים. עם זאת, עם זאת, אירוע כה נדיר (בדרך החלב, הם מתרחשים פעם בערך בכל 100, 000 שנה) מתרחשים במרחק קרוב מספיק לסוגים אלה של תצפיות הוא די מצליח. "ביליתי את העשור האחרון בחיי בניסיון לטפל בשאלת התפרצויות קרני הגמא, לאסוף בדקדק ראיות ולחכות לאירוע גדול אחד זה", אומר ברגר. "זה כל כך מספק לקבל סוף סוף את הראיות שיכולות לומר לנו מה קורה בצורה יותר מוחלטת."
