39億光年離れた6月3日、2つの信じられないほど高密度の中性子星（それぞれ太陽の質量の約1.5倍であるが、単なる都市の大きさの物体）が衝突しました。 このイベントを研究している科学者は、それが私たちの宇宙における元素の形成についての永続的な謎を解決すると言います。
「それは非常に速く、壊滅的で、非常にエネルギッシュなタイプの爆発です」とハーバード・スミスソニアン天体物理学センターの天文学者であるエド・バーガーは言います。 大規模な衝突により、宇宙全体に強力なガンマ線のジェットが放出されました。 フラッシュはわずか10分の2秒しか持続しませんでしたが、NASAのSwift衛星が拾い上げ、天文学者にスクランブルをかけてデータを収集しました。
次の数日間、チリの望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡は、その宇宙の領域に注意を向けました。 本日、ベルガーと同僚は、マサチューセッツ州ケンブリッジでの記者会見で、中性子星の衝突が宇宙の実質的にすべての重元素の形成に関与していることを明らかにしたことを発表しました。もっと。
「金のような元素がどこから来るのかというこの問題は、長い間存在していました」とベルガーは言います。 多くの科学者は、超新星爆発が原因であると長い間主張していたが、彼は、ハーバード天文学部門のウェン・フォンとライアン・チョノックを含む彼のチームは、超新星は必要ないという証拠を持っていると言う。 これらの中性子星の衝突により、鉄よりも重いすべての元素が生成され、「宇宙で生成されたすべての金を説明できるほど十分に効率的に行う」と彼は言います。
このような衝突は、連星系の両方の星が別々に超新星として爆発し、それから崩壊して、緊密に結合した中性子星のペアが残るときに発生します。 それらが互いに旋回するとき、星はそれらが衝突するまで重力によって徐々に引き寄せられます。
「それらは非常に密集しています。本質的に、弾丸は光の速度の約10％で互いに飛んでいます」とバーガーは言います。 結果として生じる衝突は、1つの場所で非常に多くの質量を集め、それ自体で崩壊し、ブラックホールの形成を引き起こします。 しかし、少量の物質は外に投げ出され、最終的に周囲の銀河のどこかで次世代の星や惑星に組み込まれます。 この最新の中性子星衝突の綿密な観察により、この放出された物質の内容が明らかになりました。
ブラックホールが形成されると、Bergerは、GRB（ガンマ線バースト）130603Bとしてコード化されたガンマ線バーストをリリースしたと言います。 チリの機器は数分以内に衝突のさらなる証拠を検索し、周囲の環境に激突する爆発から飛び散った粒子によって生成される可視光の短い「残光」を見つけました。 これにより、天文学者はイベントの正確な位置と距離を得ることができ、衝突が少なくとも天文学的には比較的近くで発生したという事実により、以前は利用できなかった新しい種類のデータを収集できる可能性があると期待されました。
6月12日、この場所で訓練を受けたハッブル望遠鏡は、最初の爆発とは別の信号である赤外線の明確な放射を検出しました。 ベルガー氏によると、赤外線の特徴は、衝突中に形成されて外に放出されたエキゾチックな重元素（ウランやプルトニウムなど）の放射性崩壊に起因するという。 重い元素が形成される方法のために、金も形成されたに違いありません。 「生成されるこれらの重元素の総量は、太陽の質量の約1パーセントでした」と彼は指摘します。 「金は、その分布では、100万分の10です。したがって、金だけで月の質量の約10倍になります。」
チームはこれらの衝突が発生する頻度を知っており、各イベントで生成される物質のおおよその量を推測できるようになったため、中性子星の衝突によって生成された重元素の総量を宇宙の既知の量と比較できます。 また、本日The Astrophysical Journal Lettersに発表されたチームの結論は、これらのイベントが金を含む私たちのすべての重元素に対する十分な説明だということです。 これらの種類の衝突で作成され、外側に放出された後、重元素は最終的に将来の星や惑星の形成に組み込まれます。 つまり、地球上のすべての金は、結婚指輪の金でさえ、おそらく2つの遠く離れた星の衝突から来ているということです。
この新しい発見は、関連する問題も解決します：この特定の種類のガンマ線放射（「短期間」バーストと呼ばれる）が、2つの中性子星の衝突と明確にリンクできるかどうか。 「2つの中性子星の衝突によるものであることを示唆する非常に多くの状況証拠を収集しましたが、明確な「喫煙銃」の署名は実際にはありませんでした」とベルガーは言います。 「このイベントは、その「喫煙銃」を初めて提供します。」
今後数年間、ハーバード・スミソニアンのチームおよびその他のチームは、中性子星の衝突の探索を続け、さらなるデータを収集して分析できるようにします。 しかし、すでに、このようなまれなイベント（天の川では、約100, 000年に1回発生）は、この種の観測に十分近い距離で発生するのは非常に偶然です。 「人生の最後の10年間、ガンマ線バーストの問題に取り組み、苦労して証拠を収集し、その1つの大きなイベントを待っていました」とベルガーは言います。 「最終的に、何が起こっているのかをより明確に示すことができる証拠を最終的に入手できて、とても満足しています。」
