Гравитационные волны обеспечили нас необходимыми для жизни элементами
Международная группа физиков сопоставила результаты исследований сверхновых и килоновых с наблюдениями телескопа «Джеймс Уэбб» и пришла к выводу, что самые тяжелые химические элементы, необходимые для нашей жизнедеятельности, сформировались во время астрономических событий, которыми «управляют» гравитационные волны.
Все химические элементы тяжелее железа возникли при астрофизических процессах: термоядерном p-процессе, а также медленном (s-процесс) и быстром (r-процесс) захвате нейтронов. Более 20 элементов считаются необходимыми для существования жизни, какой мы ее знаем. Большинство из этих элементов имеют порядковый номер выше 35, и они сформировались в сверхновых во время p-процесса и r-процесса. Но есть два элемента, которые рождаются преимущественно в ходе r-процесса: бром и йод. Последний особенно интересует ученых.
По расчетам авторов новой работы, препринт которой выложен на arXiv, 96% йода-127 в земной коре сформировалось во время r-процесса. Условия, необходимые для его запуска, крайне экстремальны: необходима высокая концентрация свободных нейтронов относительно количества ядер, на которые они могут «налипнуть», сформировав более тяжелые элементы.
Подходящие условия складываются в сверхновых, но с ними есть несколько проблем. Во-первых, они буквально опасны для жизни, если случаются вблизи обитаемого мира. Скорее всего, они спровоцировали немало массовых вымираний на нашей планете. По расчетам ученых, такие сверхновые в пределах 20 парсек от Земли случаются каждые несколько сотен миллионов лет. Во-вторых, не до конца ясно, насколько успешен r-процесс в сверхновых и насколько далеко разлетаются новые элементы.
Поэтому, помимо сверхновых, ученые присматриваются с килоновым — слияниям двух нейтронных звезд или нейтронный звезды с черной дырой. В общем-то, у них такой же «радиус убийства», как и у сверхновых, разве что планете не повезет оказаться на пути гамма-вспышки от события. Зато они случаются реже, поэтому менее опасны в долгосрочной перспективе.
Авторы исследования полагают, что именно килоновые производят важные для жизни элементы, а провоцируют эти события гравитационные волны. Первое косвенное свидетельство того, что нейтронные звезды сталкиваются, поскольку теряют энергию на гравитационные волны, появилось в результате анализа наблюдений за пульсаром PSR B1913+16. Напрямую это удалось подтвердить благодаря исследованию гравитационных волн GW170817 от слияния двух нейтронных звезд.
В 2023 году другая группа ученых проанализировала упомянутый выше сигнал GW170817 по данным LIGO и сделала вывод, что в этом столкновении нейтронных звезд образовались теллур и лантаноиды. К такому же выводу пришли исследователи, изучившие по данным «Джеймса Уэбба» килоновую, породившую гамма-вспышку GRB 230307А. То есть в килоновых точно появляется теллур.
R-процесс по своей природе порождает элементы группами с пиками распространенности, которые соответствуют стабильным ядрам с магическими числами нейтронов. Теллур и йод входят в один пик, поэтому, как считают исследователи, вместе с теллуром в описанных килоновых должен был образоваться йод.
Авторы новой работы предложили проверить эту гипотезу, изучив содержание йода-129 в лунном реголите. Ранее они с коллегами предложили проверить лунный реголит на содержание плутония-244, чтобы сопоставить его с содержанием плутония в осадочных породах с океанского дна за последние 10 миллионов лет. Все это для того, чтобы подсчитать вклад килоновых в обилие тяжелых элементов на Земле.
Йод более летучий, чем плутоний и другие тяжелые элементы, образующиеся в ходе r-процесса. Это влияет на свойства межзвездной пыли с йодом в составе и на то, как она распространяется в космосе. Поэтому, если содержание плутония в лунном реголите еще можно предсказать, то обилие йода предсказать сложнее.
Зато, если удастся найти йод-129 в лунном реголите, можно будет подтвердить, что этот элемент действительно образуется в килоновых и разлетается на достаточно большие расстояния. Отметим, что это первый из предложенных учеными способов на практике проверить влияния килоновых на образование тяжелых элементов.
Йод играет огромную роль в нашей жизни, будучи частью гормонов, участвующих во многих физиологических процессах, включая метаболизм, рост, контроль температуры тела и сердечного ритма. Не зря еще Карл Саган сказал: «Мы все сделаны из звездного вещества».
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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