Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Магнетары могут «ковать» золото
В 2004 году ученые наблюдали мощную вспышку в гамма-диапазоне от магнетара SGR 1806-20, расположенного в 50 тысячах световых лет от Земли. Нейтронная звезда за несколько секунд испустила больше энергии, чем Солнце за миллион лет. Происхождение вспышки установили быстро. Но спустя 10 минут за ней последовала другая, гораздо слабее и короче. Ее природа оставалась неизвестной на протяжении 20 лет. Теперь исследователи выяснили, что она ознаменовала рождение тяжелых элементов, таких как золото и платина.
Большинство элементов тяжелее железа, включая золото и платину, появляются в экстремальных условиях в результате так называемого r-процесса — образования более тяжелых ядер из более легких путем последовательного захвата нейтронов во время ядерных реакций. До недавнего времени считалось, что r-процесс возможен лишь в момент столкновения двух нейтронных звезд — сверхплотных остатков «погибших» светил, вещество которых состоит в основном из нейтронов.
Однако в 2017 году, после первого подтвержденного наблюдения такого события, стало ясно: одних столкновений недостаточно, чтобы объяснить обилие тяжелых элементов в Галактике. Ученые начали подозревать, что в космосе есть и другие «кузницы» тяжелых элементов.
Тогда исследователи обратили внимание на магнетары — нейтронные звезды, обладающие исключительно сильным магнитным полем, в триллионы раз сильнее земного. Эти объекты периодически производят мощнейшие вспышки гамма- и рентгеновского излучения.
В декабре 2004 года астрофизики стали свидетелями одной из таких вспышек. Ее произвел магнетар SGR 1806-20, расположенный в 50 тысячах световых лет от Земли.
Основной выброс энергии длился всего несколько секунд, но за это время нейтронная звезда высвободила столько же энергии, сколько Солнце излучает за миллион лет. Через 10 минут после основного импульса приборы зарегистрировали вторую, более слабую вспышку, но ученые долгое время не могли разгадать ее природу.
Команда астрофизиков из США под руководством Брайана Метцгера (Brian Metzger) из Центра вычислительной астрофизики при Институте Флэтайрон в Нью-Йорке проанализировала астрономические данные за 20 лет наблюдений, выполненных космическими телескопами, и выяснила, что второй сигнал тоже исходил от магнетара SGR 1806-20. Он ознаменовал собой рождение тяжелых элементов.
По мнению исследователей, в условиях этой вспышки за считаные минуты произошел r-процесс, что привело к образованию тяжелых элементов, включая золото, платину и урана. Масса только одного такого «урожая» составила 2×10²⁴ килограмма, что эквивалентно массе 27 лун.
«Раньше мы видели рождение тяжелых элементов лишь при слиянии нейтронных звезд. Теперь есть второй подтвержденный источник», — объяснил Метцгер.
Ученые оценили, что подобные вспышки могут производить до 10 процентов всех тяжелых элементов в Млечном Пути. Это объясняет загадку, почему в молодых галактиках золота и платины оказалось намного больше, чем должно быть по расчетам. Магнетары начинают «работать» раньше, чем успевают сталкиваться нейтронные звезды. Они активны уже в начале жизни галактик и успевают произвести такое количество тяжелых элементов, которое невозможно объяснить одними столкновениями.
Как же работает этот процесс? При мощной вспышке магнетар сбрасывает часть своей коры — слой сверхплотного материала. Выброшенное вещество, насыщенное нейтронами, образует облако, где атомные ядра «захватывают» нейтроны быстрее, чем успевают распадаться. Так рождаются нестабильные тяжелые изотопы, которые со временем превращаются в стабильные элементы: золото, платину, уран. Распад этих изотопов сопровождается всплеском гамма-излучения. Именно этот «светящийся след» зафиксировали в 2004 году.
Чтобы уточнить вклад магнетаров в производство тяжелых элементов, нужны новые наблюдения. Задача непростая, ведь мощные вспышки случаются в Млечном Пути раз в несколько десятилетий, а во всей видимой Вселенной — примерно раз в год. Уловить момент помогут телескопы нового поколения, такие как NASA Compton Spectrometer and Imager, запуск которого запланирован на 2027 год.
Научная работа опубликована в The Astrophysical Journal Letters.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
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.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
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.
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