В слиянии нейтронных звезд замечено появление тяжелых ядер

Новорожденная Вселенная не содержала никаких химических элементов, кроме водорода и небольших количеств гелия. Длинный ряд следующих за ними ядер образовался лишь позднее, в ходе термоядерных реакций в недрах звезд. Появление элементов тяжелее железа требует еще более экстремальных условий – и их создают такие катастрофические события как взрывы сверхновых. При этом ядра активно бомбардируются свободными нейтронами и иногда захватывают их, переходя в более тяжелые изотопы.

В ходе такого нейтронного захвата появляются и самые тяжелые из существующих в природе ядер. Правда, они требуют еще более жестких условий – например, слияния нейтронных звезд. Эти катастрофы сопровождаются выбросом огромного количества энергии, в том числе и в виде гравитационных волн. Два года назад волны такого слияния (GW170817) впервые удалось детектировать с Земли, а последующие наблюдения телескопов показали, что при этом действительно образовались ядра тяжелее железа – золото и платина.

В новой статье, опубликованной в журнале Nature, группа европейских астрономов сообщает об обнаружении в GW170817 еще одного тяжелого элемента, стронция. Находка сделана в ходе анализа данных, полученных с помощью спектрометра X-shooter, установленного на телескопе VLT Паранальской обсерватории. Инструмент предназначен для получения спектров в широком диапазоне – от ультрафиолета до ближних ИК-волн.

«Впервые нам удалось напрямую связать ядра, образовавшиеся в ходе нейтронного захвата, со слиянием нейтронных звезд», – говорит одна из авторов работы Камилла Хансен (Camilla Hansen) из Гейдельбергского института астрономии Общества Макса Планка. Такая связь еще раз подтверждает современные представления о процессах нуклеосинтеза во Вселенной.