Raskailla alkuaineilla täytetyn kääpiögalaksin tutkimus antoi tutkijoille mahdollisuuden selvittää, että tärkeimmät kullan lähteet voivat olla kuolevat neutronitähdet.
Alun perin maailmankaikkeudessa oli vain kevyimmät atomit, vety, jossa oli pieniä määriä heliumia. Koko alkuainejoukko, rautaan saakka, syntyi niistä termotuumaisten reaktioiden seurauksena, jotka tapahtuivat - ja jatkuvat edelleen - monien tähtien sukupolvien suolistossa. Raskaampien alkuaineiden, mukaan lukien kulta tai uraani, syntyminen vaatii kuitenkin vielä ankarampia olosuhteita, Naked Science kertoo.
Yli puoli vuosisataa sitten teoreetikot kuvasivat niiden muodostumisen mahdollista mekanismia. Tämä on r-prosessi, jonka aikana vapaasti liikkuvat neutronit tarttuvat siihen kertyneiden rautiatomien ytimiin. Jotkut neutronit voivat sitten menettää elektronin, muuttua protoneiksi ja muodostaa yhä raskaampia ytimiä. Laskelmat osoittavat, että tällaisen sieppauksen tulisi tapahtua nopeasti - nopeammin kuin epävakaat rauta-isotoopit, joissa neutronien hajoaminen lisääntyy. Tämä vaatii erityisolosuhteita r-prosessille, ja uskotaan, että avaruudessa se voidaan toteuttaa välittömästi ennen valtavan supernovan räjähdystä tai tämän räjähdyksen iskuaallossa, kun uskomattoman tiheiden neutronitähtien pari sulautuu ja muissa hyvin äärimmäisissä olosuhteissa.
Tämä kuva on yleisesti hyväksytty astrofysiikassa, mutta pysyy monessa suhteessa teoreettisena. Erityisesti siitä, minkälaisen panoksen maailmankaikkeuden täyttymiseen näillä elementeillä supernovat antavat, ja minkälaisen panoksen neutronitähtien sulautumisella, on edelleen keskustelunaihe. Nämä kiistat ovat syntyneet vasta noin vuosi sitten löydetyn kääpiögalaksin Grid II uusien havaintojen seurauksena. Ruudukko II on yksi Linnunradan monista pienistä satelliiteista ja on vain 98 000 valovuoden päässä Maasta. Ja se on täynnä rautaa raskaampia elementtejä.
Tähtitieteilijät Kavli-instituutista pystyivät huomaamaan tämän käyttämällä Chilessä sijaitsevan Las Campasin observatorion kaukoputkia. Tarkkailemalla seitsemää Grid II: n yhdeksästä suurimmasta ja kirkkaimmasta tähdestä he havaitsivat poikkeuksellisen suuren runsauden rautaa raskaampia elementtejä. Tämä on erittäin epätavallinen ominaisuus, joka erottaa ruudukon II jyrkästi naapurikääpiögalaksien taustasta. Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa kirjoittajat esittivät hypoteesin siitä, millainen voimakas tapahtuma Grid II: n kaukaisessa menneisyydessä voisi kyllästää sen tällaisilla elementeillä.
Tosiasia on, että supernovaräjähdyksessä tai neutronitähtien sulautumisessa syntyvien raskaiden alkuaineiden määrä ja suhteellinen koostumus voivat vaihdella. "Tähden räjähdys, joka on kahdeksan kertaa aurinkomassa, luo kultaa, joka on suunnilleen kuun kokoinen", kertoo Enrico Ramirez-Ruz, Kalifornian yliopiston professori Santa Cruzista. "Neutronitähtien yhdistyminen tuottaa kultaa yhtä paljon kuin Jupiterin koko paino." Tutkijoiden verkosta II löytämien raskaiden alkuaineiden määrä osoittaa tarkalleen neutronitähdet tällaisten ytimien päälähteenä. Ainakin kääpiögalaksissa.