• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 часа назад
Любовь Соковикова
273

Астрофизики впервые наблюдали рождение тяжелых элементов при слиянии нейтронных звезд

5.2

Команда астрофизиков из Института Нильса Бора (Дания) впервые измерила температуру вещества в свечении, возникшем после слияния двух нейтронных звезд, и наблюдала образование атомов из ядер атомов и электронов. Открытие позволило определить физические свойства этого экстремального события и объяснить происхождение элементов тяжелее железа.

Столкновение нейтронной звезды
Столкновение нейтронной звезды, оставляющей после себя быстрорасширяющееся облако радиоактивного материала в представлении художника / © NASA Goddard Space Flight Center, CI Lab

В 2017 году астрономы зафиксировали событие AT2017gfo, которое возникло в результате слияния двух нейтронных звезд. Это редкое явление под названием «килоновая» (kilonova) сопровождается выбросом огромного количества энергии и материи и представляет собой идеальную «лабораторию» для изучения процессов нуклеосинтеза — образования новых ядер из протонов и нейтронов. 

Напомним, что килоновые наблюдаются в двойных системах при слиянии двух нейтронных звезд или черной дыры с нейтронной звездой. Энергия, излучаемая во время этих астрономических событий, может в 1000 раз превосходить энергию, излучаемую новыми (звезды, светимость которых внезапно увеличивается примерно в 1000 — 1 000 000 раз). Килоновые также служат источником сильного электромагнитного излучения, гравитационных волн и элементов тяжелее железа. 

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, пришли к выводу, что яркий космический катаклизм AT2017gfo привел к образованию огненного шара, расширяющегося со скоростью примерно в 40-45 процентов скорости света. Интересно, что в последующие дни килоновая сияла с яркостью, сравнимой со светимостью сотен миллионов солнц.

Команда под руководством Альберта Снеппена (Albert Sneppen) из Копенгагенского университета (Дания) собрала и проанализировала данные наблюдений события AT2017gfo, полученные с помощью телескопов по всему миру, которые охватывают период от 0,5 до 9,4 дня после слияния, и отследила изменения химических особенностей килоновой с течением времени. 

«Сейчас мы можем наблюдать момент, когда образуются ядра атомов в свечении после взрыва килоновой. Мы впервые наблюдаем создание атомов таким путем, можем измерить температуру и видеть микрофизику процесса в этом удаленном взрыве», — объяснил один из авторов научной работы Расмус Дамгорд (Rasmus Damgaard).

Команда отметила, что одним из ключевых открытий стало наблюдение спектральной линии на длине волны одного микрометра (длина волны электромагнитного излучения оптического диапазона), которая внезапно появилась через 1,17 дня после слияния, что указывает на присутствие в выбросах килоновой таких тяжелых элементов, как стронций (Sr II) и иттрий (Y). 

При этом время появления спектральных особенностей стронция соответствуют прогнозам, основанным на моделях локального термодинамического равновесия (то есть равновесия внутри элемента объема (массы) системы), что подтверждает соответствие между наблюдаемой температурой излучения и температурой ионизации. Последняя оказалась практически одинакова во всех направлениях, с разницей менее чем а пять процентов. Значит, процессы, происходящие при слиянии нейтронных звезд, более симметричны, чем считалось ранее. 

Так как слияние нейтронных звезд считается одним из основных источников элементов тяжелее железа, включая золото и платину, возможность наблюдать эти процессы в режиме реального времени позволяет проверить и уточнить существующие теории нуклеосинтеза. Таким образом, результаты исследования предоставили новые данные о динамике выбросов килоновых и условиях, в которых формируются тяжелые элементы. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 20:28
Елизавета Александрова

Под рыжим верхним слоем с виду обычного камня открылся целый калейдоскоп довольно неожиданных оттенков. Это особенно интересно с учетом того, где лежит камень — в марсианском кратере, который по всем признакам когда-то был озером.

Вчера, 08:53
Evgenia

Бразильский ученый и преподаватель показал, как применить физические законы и математический аппарат для понятных студентам ежедневных задач. Он рассчитал и обосновал идеальную форму пивного бокала.

Позавчера, 07:01
Татьяна

В мире давно идет борьба с пьянством, все больше стран пропагандируют умеренное потребление алкоголя или полный отказ, поскольку это несет большие экономические и медицинские преимущества. Между тем все больше наблюдений указывают на присутствие спирта в диких плодах, нектарах, соках. Не исключено, что в живой природе он гораздо более распространен, чем это известно. Международный коллектив ученых в новом обзоре обобщил все доступные факты и пришел к выводу, что этанол, вероятно, стал одним из эволюционных факторов для многих видов.

Позавчера, 20:28
Елизавета Александрова

Под рыжим верхним слоем с виду обычного камня открылся целый калейдоскоп довольно неожиданных оттенков. Это особенно интересно с учетом того, где лежит камень — в марсианском кратере, который по всем признакам когда-то был озером.

26 октября
Юлия Трепалина

Финансовое благополучие человека зависит от разных факторов. Новое крупное исследование на примере норвежских жителей показало, как изменения в структуре семьи и смена поколений сказываются на благосостоянии людей.

Вчера, 08:53
Evgenia

Бразильский ученый и преподаватель показал, как применить физические законы и математический аппарат для понятных студентам ежедневных задач. Он рассчитал и обосновал идеальную форму пивного бокала.

14 октября
Алиса Гаджиева

Полторы тысячи лет назад климат в Северном полушарии резко изменился. В Дании так похолодало, что там стало невозможно заниматься сельским хозяйством. Авторы нового исследования считают, что именно этот период был прообразом Фимбульвинтера — зимы, предшествующей Рагнарёку.

Позавчера, 20:28
Елизавета Александрова

Под рыжим верхним слоем с виду обычного камня открылся целый калейдоскоп довольно неожиданных оттенков. Это особенно интересно с учетом того, где лежит камень — в марсианском кратере, который по всем признакам когда-то был озером.

15 октября
Татьяна

Сейчас Япония привлекает людей со всего мира, но так было не всегда. На протяжение десяти тысяч лет архипелаг оставался изолированным от остального мира, пока туда не начали прибывать первые «мигранты» с континента. Это показал генетический анализ останков человека эпохи Яёй.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно