Suntem făcuți din praf de stele? De unde provine, de fapt, calciul din oasele noastre

Calciul din oasele și dinții noștri provin, probabil, de la stele care explodează în supernove și care împrăștie acest mineral în univers în cantități masive, potrivit unui nou studiu.
De fapt, jumătate din calciul din univers provine probabil din supernovele bogate în calciu. Dar aceste explozii s-au dovedit a fi evenimente incredibil de rare pe care oamenii de știință au avut dificultăți în a le observa și analiza, așa că nu erau siguri cum a fost creat calciul.
Exploziile și fuziunile stelelor sunt, de asemenea, cunoscute pentru crearea altor elemente grele, cum ar fi aurul și platina. Dar calciul a prezentat mai mult un mister.
Acest lucru s-a schimbat atunci când o echipă de aproape 70 de oameni de știință din întreaga lume a colaborat după ce au primit un sfat de la un astronom amator. Studiul a fost publicat miercuri în The Astrophysical Journal.

În aprilie 2019, Joel Shepherd a remarcat o explozie strălucitoare în timp ce observa galaxia spirală numită Messier 100, aflată la 55 de milioane de ani lumină, prin telescopul său. De asemenea, a spionat un punct care era portocaliu strălucitor. Shepherd a relatat observația unei comunități de astronomie.
Știrea s-a răspândit urgent în comunitate, iar telescoapele din întreaga lume au vizat galaxia și anomalia ei. Evenimentul a primit numele de SN2019ehk.
Neil Gehrels Swift Observatory al NASA, Observatorul Lick din California și W.M. Keck Observatory din Hawaii, pe care cercetătorii de la Universitatea Northwestern le pot accesa de la distanță, toate au fost orientate spre anomalie.
Ei au solicitat ca Keck să observe evenimentul în lumină optică, în timp ce studentul absolvent al Universității Santa Barbara din California, Daichi Hiramatsu, a folosit observatorul Swift pentru a-l observa în raze X și în lumina ultravioletă.
Aceste observații ulterioare ale evenimentului au avut loc la aproximativ 10 ore de la depistarea supernovei, iar emisiile de raze X din explozie au fost vizibile doar aproximativ cinci zile înainte de a dispărea, potrivit cnn.com.

Supernova bogată în calciu

De fapt, oamenii de știință au observat o supernovă bogată în calciu. Razele X au dezvăluit informații noi și intrigante despre explozie și despre steaua înainte de a exploda.
„Stelele responsabile pentru supernovele bogate în calciu au eliberat straturi de material în ultimele luni înainte de explozie”, a declarat Wynn Jacobson-Galan, autorul studiului, student în anul nord-vest al Universității de Nord-Vest și Fundația Națională de Știință pentru Cercetări, prin e-mail. „Razele X sunt rezultatul exploziei care se ciocnește violent cu acest material evacuat și stimulează o explozie strălucitoare de fotoni cu energie mare."
Căldura și presiunea exploziei conduc de fapt reacția chimică care creează calciu, au spus cercetătorii.
De obicei, numai o cantitate mică de calciu este produsă de fiecare stea, deoarece arde prin furnizarea sa de heliu. Cu toate acestea, atunci când apare o supernovă bogată în calciu, cantități masive de calciu sunt create și eliberate în câteva secunde.
„Explozia încearcă să se răcească”, a spus Raffaella Margutti, autor principal de studiu și profesor asistent de fizică și astronomie la Colegiul de Arte și Științe Weinberg din Northwestern. „Vrea să-și ofere energia, iar emisia de calciu este un mod eficient de a face asta”.

Acest lucru se întâmplă deoarece bila fierbinte de material creat de explozie încearcă să ajungă la un echilibru cu mediul său, a spus Jacobson-Galan.

„Supernovele bogate în calciu produc suficientă cantitate suplimentară de calciu în explozie pentru a oferi un mijloc eficient de a emite fotoni care, la rândul lor, eliberează căldură", a spus el. „Natura alege calea cu cea mai mică rezistență, iar calciul oferă acea cale atunci când este suficientă într-o supernovă”.
Și SN 2019ehk a emis cel mai mult calciu observat vreodată un singur eveniment, au spus cercetătorii.

„Nu a fost doar bogat în calciu", a spus Margutti. „A fost cel mai bogat dintre cei bogați”.
Telescopul spațial Hubble a observat această galaxie în ultimii 25 de ani, dar nu a înregistrat niciodată efectiv steaua care a provocat această explozie bogată în calciu. Acest lucru este probabil pentru că a fost foarte slab, fie o pitică albă, fie un miez explodat mort al unei stele, sau o stea cu masă foarte mică, a spus Jacobson-Galan.

„Fără această explozie, nu ai ști că ceva a fost vreodată acolo”, a adăugat Margutti. - Nici măcar Hubble n-a putut-o vedea.
Această natură slabă este posibil să fie valabilă și pentru supernovele bogate în calciu, în comparație cu supernovele obișnuite care apar atunci când stelele masive mor.

Cercetătorii lucrează la un studiu de urmărire care include modul în care supernova evoluează după explozie.