Zamiast tego pomyłka nastąpiła już na etapie interpretacji jego światła. Dzięki bardziej zaawansowanym modelom naukowcy ustalili, że Słońce zawiera nawet o 55 procent więcej srebra, niż dotychczas sądzili. I choć stanowi ono iście śladowy składnik materii słonecznej, jego znaczenie dla astronomów jest ogromne. Około 98,5 procent masy Słońca tworzą wodór i hel, natomiast pozostałe 1,5 procent przypada na cięższe pierwiastki, takie jak żelazo, węgiel, miedź czy właśnie srebro. To one są swoistym zapisem historii wszechświata i pozwalają odtworzyć procesy zachodzące podczas narodzin oraz ewolucji gwiazd.
Czytaj też: Taniec gwiazd i mgławic. Kamera DECam uchwyciła kosmiczne arcydzieło
Od dawna wiadomo, że srebro powstaje w niezwykle gwałtownych zjawiskach kosmicznych, takich jak eksplozje supernowych czy zderzenia gwiazd neutronowych. Pierwiastek ten trafia następnie do obłoków gazu i pyłu, z których rodzą się kolejne pokolenia gwiazd oraz planet. Z tego powodu ilość srebra na Słońcu powinna być bardzo zbliżona do tej obserwowanej w najstarszych meteorytach typu CI, które uformowały się około 4,6 miliarda lat temu z tego samego materiału co nasza gwiazda. Tymczasem wcześniejsze pomiary wskazywały na wyraźny niedobór srebra w atmosferze słonecznej, co od lat pozostawało jedną z nierozwiązanych zagadek współczesnej astrofizyki.
Zespół, na czele którego stanęła Sema Caliskan, postanowił sprawdzić, czy źródłem problemu nie są stosowane od lat modele opisujące atmosferę Słońca. Do analizy jego członkowie wykorzystali znacznie bardziej realistyczne symulacje uwzględniające dynamiczną naturę zewnętrznych warstw gwiazdy oraz skomplikowane oddziaływania pomiędzy atomami srebra i promieniowaniem.
Kluczowe znaczenie miało uwzględnienie efektów nierównowagowych, które opisują sytuację, w jakiej atomy nie zachowują się zgodnie z prostymi założeniami stosowanymi w klasycznych modelach. W praktyce oznacza to, że samo promieniowanie słoneczne wpływa na sposób, w jaki atomy srebra pochłaniają światło i tworzą charakterystyczne linie widmowe wykorzystywane do określania składu chemicznego gwiazd. W poprzednich analizach zjawiska te były w dużej mierze pomijane, ponieważ ich symulowanie wymaga ogromnej mocy obliczeniowej. Nowe obliczenia wykonano z wykorzystaniem szwedzkiego superkomputera Tetralith.
Rezultaty okazały się przełomowe. Po zastosowaniu nowego modelu oszacowano, że rzeczywista zawartość srebra na Słońcu jest o około 55 procent, wyższa od wcześniejszych szacunków. Dzięki temu ilość tego pierwiastka znacznie lepiej zgadza się z wartościami obserwowanymi w pierwotnych meteorytach, co praktycznie eliminuje potrzebę poszukiwania egzotycznych wyjaśnień dotyczących historii Układu Słonecznego. Innymi słowy, srebro przez cały czas znajdowało się na Słońcu. Było po prosty ukryte przez złożoną fizykę zachodzącą w jego atmosferze.
Czytaj też: Największy błąd Einsteina powraca. To fundament współczesnej kosmologii, który ma poważną lukę
Jako że Słońce jest dla astronomów podstawowym punktem odniesienia przy badaniu składu chemicznego innych gwiazd, to każda korekta jego składu wpływa na interpretację obserwacji prowadzonych w całej Drodze Mlecznej. Dokładniejsze określenie ilości ciężkich pierwiastków pomoże lepiej zrozumieć, gdzie i w jakich procesach powstawały oraz jak rozprzestrzeniały się w naszej galaktyce. Autorzy badania zapowiadają już kolejne prace. Zamierzają wykorzystać opracowaną metodę do analizy gwiazd o różnym wieku i masie. O dotychczasowych ustaleniach piszą natomiast na łamach Astronomy & Astrophysics.
Źródło: Astronomy & Astrophysics
