Tajemniczy kamień znaleziony w Egipcie powstał w efekcie wybuchu supernowej. To pierwszy taki ślad odkryty na Ziemi!

W tym artykule:

1. Kamień, który ma własne imię
2. Skąd wziął się kamień znaleziony w Egipcie?
3. Przybysz spoza Układu Słonecznego?
4. Jak powstała Hypatia?

Supernowa to gigantyczna eksplozja, która kończy życie gwiazdy. W potężnej fali uderzeniowej wybuch wyrzuca w przestrzeń kosmiczną wielkie ilości węgla, azotu, żelaza, wapnia i innych pierwiastków powstałych w rezultacie reakcji termojądrowych wewnątrz gwiazdy. To właśnie z tych chemicznych cegiełek, powstałych w dawnych supernowych, zbudowana jest Ziemia i my sami.

Supernowe są rzadkie i fascynują naukowców. Ci znają ich różne rodzaje. Jednym z nich jest supernowa typu Ia, która – jak się szacuje – zdarza się najwyżej raz lub dwa razy na galaktykę na stulecie. Jest jednak głównym źródłem żelaza, jakie istnieje we Wszechświecie. Wszelkie stalowe przedmioty, jakie mamy wokół siebie, nie istniałyby, gdyby nie supernowa typu Ia.

Astronomowie właśnie odkryli najjaśniejszą supernowę, jaką kiedykolwiek widziano

Jaśniejsza i większa niż jakakolwiek inna znana supernowa została odkryta przez naukowców z Centrum Astrofizyki przy współpracy ze Smithsońskim Obserwatorium Astrofizycznym na Harvardzie.

Grupa naukowców z Republiki Południowej Afryki uważa, że znalazła na Ziemi pierwszą namacalną pozostałość po supernowej Ia. To kamień odkryty kilkadziesiąt lat temu w Egipcie. Fascynujące naukowe śledztwo, które ma wspierać tę hipotezę, zostało opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym „Icarus”.

Kamień, który ma własne imię

W 1996 r. na pustyni zwanej Wielkim Morzem Piasku (znajdującej się na terytorium Egiptu i Libii) geolog Aly Barakat znalazł dziwnie wyglądający kamień. Znalezisko zostało nazwane Hypatią, na cześć Hypatii, aleksandryjskiej filozofki i matematyczki, żyjącej w VI i V w. n.e.

Kosmiczny wybuch wystrzelił gwiazdę w podróż przez Drogę Mleczną. Pędzi 900 000 km/h

Nietypowy biały karzeł pędzi przez galaktykę Drogi Mlecznej z prędkością 900 000 km/h. Przez długi czas niezwykłe tempo gwiazdy było dla astronomów zagadką. Teraz udało im się ustali..

Kamień był popękany, ciemny, z żółtymi plamami. Pierwszy raz zrobiło się o nim głośno w 2013 r. Wówczas naukowcy z Uniwersytetu w Johannesburgu – Jan Kramers i Georgy Belyanin – przeprowadzili jego pierwsze analizy chemiczne. Wykazały one, że w skład Hypatii wchodziły izotopy argonu. Wykluczało to ziemskie pochodzenie kamienia.

Skąd wziął się kamień znaleziony w Egipcie?

To jednak był dopiero początek zagadek, jakie krył niezwykły głaz. W 2015 r. ten sam zespół wykazał, że Hypatia nie przypomina żadnego znanego meteorytu ani komety. Trzy lata później naukowcy opublikowali wyniki kolejnej serii analiz, które prowadziły do jeszcze bardziej zdumiewających wniosków.

Odkryto "wapniowe" supernowe. To dzięki nim mamy budulec naszych kości i zębów

Astronom amator ułatwił naukowcom z całego świata odkrycie “wapniowej” supernowej, szczególnej wersji konającej gwiazdy, która zamiast ”regularnej” porcji pierwiastka będącego budu...

Tym razem udało się ustalić, że Hypatia ma dużą zawartość węgla i małą zawartość krzemu. To odwrotnie niż np. w chondrytach, meteorytach składających się z minerałów krzemianowych. Oprócz tego znaleziono w niej wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (ang. PAH). To z kolei związki szkodliwe dla ludzi, powstające na Ziemi np. podczas spalania drewna. Są również znajdowane w kosmosie, m.in. w materii międzygwiazdowej. Co ciekawe, podczas przejścia przez ziemską atmosferę PAH zawarte w Hypatii zamieniły się w diamenty o średnicy mikrometra.

Przybysz spoza Układu Słonecznego?

Badania z 2018 r. wskazywały, że Hypatia nie tylko nie pochodzi z Ziemi, ale narodziła się również poza Układem Słonecznym. Ten wniosek wspierają kolejne cztery lata analiz, których rezultaty właśnie zostały upublicznione.

Tajemniczy kosmiczny pierścień może być pierwszą pozostałością po supernowej odkrytą w przestrzeni międzygalaktycznej

W pobliżu Wielkiego Obłoku Magellana zaobserwowano elegancki, idealnie okrągły kosmiczny pierścień emitujący fale radiowe. Naukowcy są zdania, że może być to pozostałość po wybuchu sa...

Co wiemy o Hypatii w 2022 r.? Jest w niej bardzo mało krzemu – zaledwie 1 proc. ilości, jaką powinien zawierać kamień, który powstałby w Układzie Słonecznym. Ma za to dużo żelaza, siarki, fosforu, miedzi i wanadu. – Obfitość pierwiastków śladowych i ich proporcje są zupełnie inne od czegokolwiek w Układzie Słonecznym. Zarówno obecnym, jak i wczesnym – mówi Kramers.

Kolejnymi potencjalnym miejscem, gdzie mogła powstać Hypatia, była materia międzygwiazdowa. To obłoki pyłu i gazu znajdujące się między gwiazdami. Jednak badania wykluczyły tę hipotezę. Podobnie było w przypadku kolejnego „podejrzanego”: supernowej typu II. Ostatecznie dopiero modele opisujące supernową typu Ia okazały się odpowiadać temu, z czego składa się Hypatia.

Jak powstała Hypatia?

Po analizie naukowcy uważają, że Hypatia narodziła się w następujący sposób. Najpierw gdzieś w kosmosie czerwony olbrzym zapadł się w białego karła. Gwiazda ta miała swoją towarzyszkę, z której pozyskiwała materię.

Mogliśmy obserwować Hipernową przez 300 dni po wybuchu. Dzięki symulacji komputerowej

Gwałtowny proces wywołany zapadnięciem się gwiazdy albo eksplozji białego karła jest głównym mechanizmem rozprzestrzeniania się we Wszechświecie pierwiastków cięższych niż tlen. Wpły...

W końcu urosła tak bardzo, że wybuchła jako supernowa Ia. Wybuch był tak silny, że rozerwał pierwiastki, jakie powstały wewnątrz białego karła, na pojedyncze atomy. Z czasem zaczęły się one łączyć z mgławicą, która pozostała jeszcze po zapadnięciu się czerwonego olbrzyma.

Ta mieszanka nigdy nie łączyła się z żadną inną materią we Wszechświecie. Po milionach lat zamieniła się w skałę, która znalazła się na rubieżach Układu Słonecznego: w Pasie Kuipera lub Obłoku Oorta. I stamtąd w którymś momencie zaczęła lecieć w kierunku Ziemi. – Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, Hypatia byłaby pierwszym namacalnym dowodem istnienia supernowej Ia odkrytym na Ziemi – podsumowuje Kramers.

Źródła: Icarus, astronomy.com.