Астрофизики впервые наблюдали рождение тяжелых элементов при слиянии нейтронных звезд
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
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