14.05.2021
Сергей Васильев
1 807

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, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 21:28
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: