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 Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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