Содержание тяжелых элементов в древних отложениях опровергло их появление во взрывах сверхновых — Naked Science
6 минут
Сергей Васильев

Содержание тяжелых элементов в древних отложениях опровергло их появление во взрывах сверхновых

5.7

Анализ пород, поднятых со дна Тихого океана, показал, что появление ядер плутония не совпадает со взрывами сравнительно близких к Земле сверхновых — похоже, их создали совсем другие космические катастрофы, такие как гибель нейтронных звезд.

©Wikimedia Commons

Принято считать, что самые тяжелые элементы образуются при взрывах сверхновых, которые наполняют Вселенную атомами золота, урана, плутония и так далее. Однако новый анализ древних отложений, в которых сохранились следы близких сверхновых, не обнаружил в них нужного количества таких ядер. По-видимому, их создают другие космические катастрофы — например, слияния нейтронных звезд. Об этом ученые пишут в новой статье, опубликованной в журнале Science.

В начале Вселенная была заполнена исключительно легкими ядрами водорода и гелия с небольшой примесью лития. Элементы тяжелее них — вплоть до железа — появились лишь позднее, в процессе термоядерных реакций в недрах звезд. Ну а происхождение самых тяжелых понятно не до конца. Возможны несколько цепочек ядерных реакций, ведущих к такому результату, ключевой из них — r-процесс, быстрый (r — от англ. rapid) захват и накопление тяжелым ядром дополнительных нейтронов. Однако где именно протекают такие события, в точности не ясно. Энергии им требуется очень много, и традиционно главными «реакторами» r-процесса считаются ударные волны сверхновых.

Сравнительно свежие следы таких взрывов можно обнаружить и на Земле: достаточно близкая сверхновая способна накрыть планету не только вспышкой излучения, но и потоком частиц, включая тяжелые элементы. Среди них находят изотопы, период полураспада которых значительно меньше возраста Земли. Они не могли присутствовать здесь в момент образования планеты и были доставлены позднее, после взрыва сверхновой.

Ранее такая работа обнаружила присутствие в древних отложениях неустойчивого железа-60. Это свидетельствует, что сверхновая взорвалась сравнительно недалеко от Земли между двумя и тремя миллионами лет назад, а возможно, была и вторая — примерно на пять миллионов лет раньше. Однако образование железа-60 не требует участия r-процесса, эти ядра появляются в крупных звездах и лишь рассеиваются по пространству сверхновыми.

Поэтому команда ученых во главе с Антоном Уолнером (Anton Wallner) из Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф проанализировала содержание элементов — продуктов r-процесса в железомарганцевых отложениях, поднятых со дна Тихого океана. Сверхточный масс-спектрометр позволил разобрать образец буквально по атомам. В частности, он обнаружил ровным счетом 435 ядер железа-60. Их распределение по глубине демонстрировало пики, относящиеся ко времени 2,5 миллиона и 6,3 миллиона лет назад. Таким образом, ученые подтвердили прежние данные о довольно близких и недавних сверхновых.

Кроме того, в материале удалось детектировать 181 атом плутония-244 — продуктов r-процесса. Однако их распределение не совпало с тем, что можно было ожидать, если бы эти ядра образовались теми же сверхновыми и были доставлены на Землю тогда же. Поэтому ученые заключают, что сверхновые не могут быть главным источником тяжелых r-элементов.

Возможно, эту роль играют нейтронные звезды — точнее говоря, слияния таких объектов друг с другом или с черными дырами. Подобные катастрофические процессы ведут к вспышкам килоновых, и прежде уже было замечено, что именно они могут «засеивать» космос самыми тяжелыми элементами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:51
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

2 часа назад
4 минуты
Сергей Васильев

При определенных внешних условиях растения резуховидки Таля могут отращивать новый необычный орган — «кантиль».

Вчера, 12:44
5 минут
Илья Ведмеденко

Украинские разработчики представили концепт ударного беспилотника, способного среди прочего поражать воздушные цели. На презентационном видео аппарат поражает ракетой БПЛА «Орион».

12 июня
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

12 июня
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

Вчера, 09:51
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: