У більшості випадків астрономи повідомляли про драматичні, катаклізмічні події, такі як злиття нейтронних зірок або створення чорної діри; вони відбуваються за світлові роки від нас, як правило, в іншій галактиці. Хоча ми можемо спостерігати їхню руйнівну силу через світло, яке вони випромінюють, вони мають мінімальний вплив на Землю. Однак відносно нещодавнє відкриття певних типів ізотопів на дні океану натякає на те, що одна з цих подій відбувається досить близько до дому. І, мабуть, це сталося не так давно.
Отже, як ізотопи на дні океану можуть визначити, що катастрофічна подія сталася неподалік нещодавно? Що стосується деяких елементів, то дуже мало процесів у Всесвіті можуть створити їх природним шляхом. Два з них — Fe-60 і Pu-244 — були знайдені в океанських відкладеннях, які датуються 3-4 мільйонами років тому.
Теоретично Fe-60 може бути створений у звичайній надновій. Незважаючи на те, що ці події залишаються потужними, вони не є катаклізмами, що струсають всесвіт, які ми можемо побачити здалеку. Однак вважається, що Pu-244 створюється лише в цих надзвичайних подіях. Зокрема, створення цього ізотопу плутонію відбувається лише в певних класах наднових, таких як кілонова або злиття принаймні однієї нейтронної зірки з чимось іншим.
Вчені вже розглянули співвідношення цих двох ізотопів і визначили, що злиття однієї подвійної нейтронної зірки не призвело б до спостережених даних. Однак нова стаття фізиків з Університету Тренто виявила, що за певної моделі викиду уламків і певного нахилу події злиття, як це сталося, співвідношення ізотопів заліза та плутонію можна пояснити явищем, відомим як “kilonova”, яка утворюється при зіткненні двох нейтронних зірок або нейтронної зірки та чорної діри.
Важливою особливістю даних було те, що ці ізотопи ще не розпалися. Pu-244 має період напіврозпаду 81 мільйон років, тоді як Fe-60 лише 1,5 мільйона років. Поєднання відомого віку осаду з доступним періодом напіврозпаду цих елементів дозволило вченим визначити співвідношення, яке лежить в основі статті, яка тепер розміщена на сервері препринтів arXiv.
Інші статті припускають, що різні рідкісні типи наднових могли створити співвідношення плутоній/залізо в зразку осаду. До них належать такі події, як магніто-обертальна наднова або колапс; однак документ показує, що жодне з них не могло бути джерелом.
Таким чином, найвірогіднішим джерелом залишається кілонова, але як бути з дослідженнями, які виявили неможливим пояснити співвідношення ізотопів? Кілька факторів впливають на сценарій, коли пояснення kilonova починає мати сенс. По-перше, один тип гравітаційного колапсу під час злиття створює сильні «спірально-хвильові» вітри, які викидають набагато більше речовини з кілонової.
Поряд із цим гравітаційним колапсом нейтринне бомбардування викиду може створити Pu-244 у кількостях, подібних до тих, що знаходяться на дні океану. Дослідники провели серію симуляцій, які довели, що таке співвідношення можливе, але виявили, що це лише якщо Кілонова була трохи нахилена відносно Землі, співвідношення мало сенс, лише якщо вітер із середніх і високих широт був таким, як вразив нашу планету.
Таким чином, здається, що одна кілонова може пояснити існування Fe-60 і Pu-244 в наших океанах. І оскільки ці ізотопи виявились в осадах, які утворилися між 3 і 4 мільйонами років тому, здається ймовірним, що Кілонова сталася тоді. Але як далеко це було?
Щоб обчислити це, дослідники розрахували різні розкиди, які вони очікують для кожного елемента на основі швидкості вітру, створеного кілоновою. Відповідь, здається, була на відстані приблизно 150–200 парсек — приблизно 500–600 світлових років. Це в основному прямо на нашому задньому дворі в астрономічних термінах.
Хороша новина полягає в тому, що, очевидно, ця подія не призвела до кінця всього життя на Землі. І ми не бачимо хороших кандидатів на таку драматичну подію в найближчі кілька мільйонів років. Але подібні дослідження є гарним нагадуванням про те, що Всесвіт небезпечний, і іноді небезпечні речі трапляються дуже близько до нашої блідо-блакитної точки.