Paríž 22. novembra (TASR) - Astronómovia z Európskeho južného observatória (ESO) objavili v Mliečnej ceste tri hviezdy, ktoré obsahujú mimoriadne veľa olova. Tieto "heavymetalové" hviezdy potvrdzujú existujúcu teóriu, že dobrá polovica všetkých ťažkých prvkov vzniká na konci života hviezdy. Druhú polovicu vyprodukujú výbuchy supernov.
Po fyzikálnej stránke nie je tvorba ťažkých prvkov už dlho žiadnou záhadou. Vznikajú z ľahších prvkov v procese nazývanom nukleosyntéza.
Všetko sa začína pri najľahšom zo všetkých prvkov, vodíku. Na rozdiel od všetkých ostatných prvkov vznikol už krátko po tzv. veľkom tresku, ktorý sa považuje za počiatok vzniku vesmíru.
Keď vznikali prvé hviezdy, v ich vnútri rástli tlak a teplota, až napokon došlo k odštartovaniu nukleárnej reťazovej reakcie. Vodík sa v procese zvanom syntéza zmenil na ťažšie hélium. Každá hviezda však raz vyčerpá zásoby vodíka. Nezostane jej nič iné ako začať spaľovať hélium, z ktorého syntézou vznikne ešte ťažší prvok - uhlík. Keď sa minie hélium, uhlík sa syntetizuje na kyslík a tak to ide ďalej.
Syntéza si vyžaduje, aby boli atómové jadrá pred fúziou k sebe tesne pritlačené. So stúpajúcim počtom atómov však rastie aj pozitívny náboj ich jadier, ktoré sa začnú odpudzovať. Nukleárna syntéza preto funguje iba po určitú hranicu, a tou je vytvorenie železa. Z toho vyplýva, že ďalšie ťažké prvky musia vzniknúť inou cestou.
Ako teda vznikol napríklad zirkón, obsiahnutý v umelých diamantoch, ako vzniklo bárium, bez ktorého by neboli možné ohňostroje, ako vznikol volfrám, ktorý je súčasťou žiariviek? A ako vzniklo olovo, bez ktorého by nefungovali akumulátory?
Podľa fyzikov sa to deje pridaním dodatočných neutrónov do jadra atómu. Ako neutrálne častice na ne nepôsobia odpudivé sily.
Principiálne existujú dva spôsoby, ktorými môžu jadrá prijať dodatočné neutróny. Prvá cesta je radikálnejšia: Pri explózii supernovy sa začnú extrémne rýchlo tvoriť ťažké prvky. Vedci to označujú ako R proces, z anglického rapid (rýchly). Týmto spôsobom vznikla asi polovica všetkých ťažkých kovov.
Druhá možnosť je S proces, kde S je prvé písmeno anglického výrazu slow (pomalý). Tento proces sa odohráva na konci života hviezdy, pričom jadrá atómov pomaly prijímajú dodatočné neutróny. Vedci nazývajú toto štádium života hviezdy AGB fáza. Začína sa krátko predtým, ako hviezda s 0,8 až osemnásobkom hmotnosti Slnka odvrhne svoj vonkajší plynný obal a zmení sa na bieleho trpaslíka. Aj naše Slnko postihne tento osud za päť až sedem miliárd rokov.
Belgicko-francúzsky tím astronómov si chcel tieto fyzikálne teórie overiť a zameral jeden z ďalekohľadov ESO na hviezdy v Mliečnej ceste. Vo vzdialenosti asi 1600 svetelných rokov sa zrazu zjavili tri hviezdy s vysokým obsahom olova. Objekty sú katalogizované ako HD 187861, HD 196944 a HD 224959.
Pri skúmaní veľkosti a hmotnosti hviezd sa zistilo, že sa ešte nedostali do AGB fázy. Prečo teda obsahovali olovo? Sú teda existujúce teórie nesprávne?
Vedci sa nevzdávali a začali skúmať bližšie okolie hviezd. Tu ich čakalo ďalšie prekvapenie: Všetky tri hviezdy boli súčasťou binárneho systému, to znamená, že mali sprievodcov, v tomto prípade bielych trpaslíkov.
Z týchto faktov sa dal vyvodiť jednoduchý záver: Kým bieli trpaslíci odvrhli svoj vonkajší obal, vyrábali veľké množstvá olova. Keď došlo k explózii, väčšinu olova zachytili susedné hviezdy. Množstvo prijatého olova je porovnateľné s hmotnosťou Mesiaca.
Znamená to, že teórie o vzniku ťažkých prvkov sú správne. Objekty, ktoré sú teraz bielymi trpaslíkmi, boli kedysi najefektívnejšími továrňami na olovo vo vesmíre. Šanca, že olovo vo vašej autobatérii pochádza z takéhoto bieleho trpaslíka, je preto dosť veľká.
