Była luka. Astronomowie od lat badają zewnętrzne warstwy Słońca i znajdują znacznie mniej srebra, niż oczekiwano. Nie był to mały błąd, ale znacząca rozbieżność. Liczby nie układały się w jedno zdjęcie.
Gdzie podziało się brakujące srebro?
Nowe badania pokazują, że wcale nie zniknął. Po prostu ukrywał się na widoku.
Po co szukać srebra w Słońcu?
Możesz się zastanawiać, dlaczego ktokolwiek miałby interesować się srebrem w gwieździe składającej się w 98,5% z wodoru i helu. W pozostałych 1,5% zapisana jest historia. Frakcja ta zawiera śladowe ilości żelaza, miedzi i pierwiastków cięższych.
Elementy te służą jako kapsuły czasu.
Na przykład srebro powstaje, gdy umierające gwiazdy eksplodują w postaci supernowych. Odkrycie srebra w Słońcu pozwala naukowcom prześledzić kosmiczną chronologię. Pomaga to w mapowaniu rozmieszczenia ciężkich pierwiastków w Drodze Mlecznej.
„Badając światło gwiazd różnego typu i w różnym wieku, mamy nadzieję zrozumieć, gdzie we Wszechświecie powstaje srebro” – mówi Sema Kalyskan, główna autorka badania, obecnie postdoc na Uniwersytecie w Liege.
Brak synchronizacji z chondrytami CI
Standardem dla porównania są starożytne meteoryty znane jako chondryty CI.
Skały te powstały z tego samego prymitywnego obłoku, który dał początek Słońcu 4,6 miliarda lat temu. Logika podpowiada, że rozszczepienie meteorytu CI powinno ujawnić poziom srebra odpowiadający poziomowi Słońca. Jeśli Słońcu brakuje srebra, coś jest nie tak.
Zazwyczaj astronomowie mierzą skład Słońca, analizując linie widmowe. Światło pochodzące z jądra Słońca napotyka atomy w zewnętrznych warstwach i jest absorbowane przy określonych długościach fal. Rezultatem jest widmo światła z ciemnymi liniami. Każdy element pozostawia niepowtarzalny ślad.
Poprzednie modele dokładnie przestudiowały te nadruki. Zobaczyli linie, obliczyli ilości i zidentyfikowali braki.
Po prostu w Słońcu nie było wystarczającej ilości srebra, aby dorównać meteorytom.
Efekt nierównowagi
Kalyskan i jej zespół kwestionowali stosowane metody. Ponieważ nie można dotknąć Słońca, przeprowadzono symulację. Stworzyli modele komputerowe o dużej zawartości srebra, aby sprawdzić, czy uda im się odtworzyć zaobserwowane słabe linie widmowe.
Poprzednie próby nie powiodły się, ponieważ były zbyt proste.
Kiedy światło pada na atom, zachodzą w nim złożone procesy. Zmienia to sposób pochłaniania światła. W poprzednich symulacjach ignorowano tak zwane efekty braku równowagi. Ich symulacja jest chaotyczna i wymaga znacznej mocy obliczeniowej. Różne atomy zachowują się inaczej.
Nikomu wcześniej nie udało się z powodzeniem modelować atomu srebra, biorąc pod uwagę te efekty braku równowagi. Do rozwiązania tego problemu zespół Kalyskan wykorzystał superkomputer Tetralith w Szwecji.
Wynik zmienił obraz.
Odkryto „zaginione” srebro
Efekty nierównowagowe wyjaśniają tę rozbieżność.
Model Kalyskana pokazuje, że Słońce zawiera 55% więcej srebra niż wcześniej zmierzono. Nie jest to idealne dopasowanie jeden do jednego z chondrytami CI, ale jest blisko. Jest to bliskie wykluczenia przyczyn egzotycznych lub hipotetycznych zaginionych gwiazd.
Srebro było tam przez cały czas.
Astronomowie po prostu nie mogli tego wyraźnie zobaczyć ze względu na złożoną fizykę atomową, która tłumiła sygnał. Tajemnica nie była brakującym elementem. To był martwy punkt pomiarowy.
W kolejnym kroku zespół planuje zastosować tę metodę do innych typów gwiazd. Tajemnica słonecznego srebra może być zamknięta, ale Wszechświat kryje w sobie wiele innych tajemnic ukrytych w świetle gwiazd. 🌌
