Древние звезды Вселенной синтезировали элементы тяжелее урана и плутония
Ученые проанализировали содержание тяжелых элементов в современных звездах и нашли новые закономерности, которые пока можно объяснить лишь распадом еще более тяжелых элементов. Из этого следует, что древние звезды синтезировали необычайно тяжелые элементы — намного тяжелее, чем любые, обнаруженные в земной природе.
Звезды — «фабрики» по производству элементов. Самые тяжелые ядра синтезируются при так называемом быстром процессе захвата нейтронов, или r-процессе. При этом ядро элемента — например, железа — захватывает окружающие свободные нейтроны. Пока есть достаточно свободных нейтронов, рост «обгоняет» распад, и ядро продолжает накапливать массу.
Ученые уверены, что именно таким образом образовались многие ядра тяжелее железа и все ядра тяжелее висмута (атомная масса — 208,89). Проблема изучения их количества и разнообразия во Вселенной в том, что они нестабильны и распадаются со временем.
Подходящие условия для r-процесса — огромное количество свободных нейтронов и энергии — возникают во Вселенной лишь во время слияния, образования и «смерти» нейтронных звезд.
«У нас есть общее представление о том, как протекает процесс быстрого захвата нейтронов, но условия у него экстремальные. Мы до сих пор не понимаем, сколько видов событий во Вселенной могут запустить r-процесс. Мы не знаем, как он останавливается. И не можем ответить на вопросы: например, сколько нейтронов можно добавить? Или насколько тяжелым может быть такой элемент? Поэтому с целью найти ответы хотя бы на некоторые из этих вопросов мы решили посмотреть на содержание элементов, которые могут образоваться от деления ядер более тяжелых элементов, в хорошо изученных старых звездах», — рассказал главный автор нового исследования Иан Родерер (Ian Roederer), профессор физики из Университета штата Северная Каролина (США).
Вместе с коллегами он отобрал 42 звезды в нашей галактике Млечный Путь, в которых ранее обнаружили некоторые из тяжелых элементов, формирующихся при быстром захвате нейтронов. При этом было важно отсутствие признаков влияния каких-то других процессов — например, медленного захвата нейтронов (s-процесса).
Ученые свели воедино данные по 31 тяжелому элементу (с атомными номерами в промежутке от 34 до 90) в их составе. Авторы использовали результаты из 35 предыдущих исследований.
Они обнаружили закономерности в распределении некоторых элементов. Содержание рутения, родия, палладия и серебра (атомные номера Z = 44 до 47, атомная масса — от 99 до 100) коррелирует с содержанием более тяжелых элементов (атомные номера Z = 63 до 78, атомная масса больше 150). При этом у соседних с ними элементов такой корреляции нет. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Ученые рассмотрели другие возможные пути появления этих коррелирующих элементов, но, как пишут авторы, ни одна из них не может объяснить такие высокие значения. Зато их можно объяснить тем, что все эти тяжелые элементы появились при распаде еще более тяжелых, но менее стабильных, ядер атомов, которые теоретически могут образоваться во время быстрого захвата нейтронов.
То есть исследователи предлагают экстраполировать на более тяжелые элементы модель формирования ядер с атомной массой больше 260 во время r-процесса. Тогда их дальнейший распад объясняет обилие определенных элементов в современных звездах. Речь идет об исключительно тяжелых трансурановых элементах — более тяжелых, чем такие элементы, как плутоний и америций. На нашей планете в естественных условиях их нет: подобные ядра очень нестабильны и быстро распадаются.
К сожалению, проверить эти выводы в лабораторных условиях пока нет возможности, поскольку у нас нет технологий для создания настолько экстремальных условий, чтобы наблюдать быстрый процесс захвата нейтронов.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии