Астрофизики раскрыли тайну происхождения золота и других тяжелых элементов — Naked Science
24.05.2016
5 минут
Редакция

Астрофизики раскрыли тайну происхождения золота и других тяжелых элементов

Карликовая галактика, аномально богатая тяжелыми элементами, раскрыла тайну их происхождения. Основными источниками элементов тяжелее железа могут оказаться гибнущие нейтронные звезды.

heavies

Изначально во Вселенной имелись лишь легчайшие атомы, водород с небольшими количествами гелия. Весь набор элементов вплоть до железа появился из них в результате термоядерных реакций, протекавших – и продолжающих протекать – в недрах многих поколений звезд. Однако рождение более тяжелых элементов, включая золото или уран, требует еще более суровых условий.

 

Более полувека назад теоретики описали возможный механизм их образования. Это r-процесс, в ходе которого свободно движущиеся нейтроны захватываются ядрами атомов железа, накапливаясь в нем. Некоторые из нейтронов могут затем терять электрон, превращаясь в протоны и образуя все более тяжелые ядра. Расчеты показывают, что такой захват должен происходить быстро – быстрее, чем распадаются нестабильные изотопы железа с повышенным количеством нейтронов. Это требует особых условий протекания r-процесса, и считается, что в космосе он может реализоваться непосредственно перед взрывом огромной сверхновой звезды или в ударной волне этого взрыва при слиянии пары невероятно плотных нейтронных звезд и в других весьма экстремальных обстоятельствах.

 

Такая картина является общепринятой в астрофизике, однако во многом остается теоретической. В частности, какой именно вклад в наполнение Вселенной этими элементами вносят сверхновые, а какой – слияния нейтронных звезд, остается предметом дискуссий. Эти споры получили развитие в результате новых наблюдений за карликовой галактикой Сетка II, открытой лишь около года назад. Сетка II – один из многочисленных небольших спутников Млечного Пути и находится всего в 98 тыс. световых лет от Земли. И она битком набита элементами тяжелее железа.

 

Заметить это сумели астрономы из Института Кавли, использовавшие расположенные в Чили телескопы обсерватории Лас-Кампас. Наблюдая семь из девяти самых больших и ярких звезд Сетки II, они отметили аномально высокое содержание в них элементов тяжелее железа. Это крайне необычная особенность, резко выделяющая Сетку II на фоне соседних карликовых галактик. В статье, опубликованной журналом Nature, авторы выдвигают предположение о том, какое именно мощное событие в далеком прошлом Сетки II могло насытить ее такими элементами.

 

Дело в том, что количество и относительный состав тяжелых элементов, рожденных взрывом сверхновой или слиянием нейтронных звезд, могут различаться. «Взрыв звезды массой в 8 раз больше солнечной создаст золото массой примерно с Луну, – поясняет профессор Калифорнийского университета в Санта-Крузе Энрико Рамирес-Руз (Enrico Ramirez-Ruiz). – Слияние нейтронных звезд породит золота столько, сколько весит весь Юпитер». Обнаруженное учеными количество тяжелых элементов в Сетке II указывает именно на нейтронные звезды в качестве основного источника таких ядер. По крайней мере, в карликовых галактиках.

Вчера, 12:57
6 минут
Сергей Васильев

Эксперименты снова указали на существование частицы Х17 — загадочного бозона-переносчика еще неизвестного фундаментального взаимодействия.

Вчера, 16:44
8 минут
Полина Гершберг

Новый метод вакцинации оказался эффективным против большинства штаммов ВИЧ.

Позавчера, 15:51
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователь Уильям Ромозер полагает, что ему удалось увидеть на Марсе живых существ, в частности насекомых. Вероятно, причиной этого стала парейдолия — зрительная иллюзия.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

Вчера, 12:57
6 минут
Сергей Васильев

Эксперименты снова указали на существование частицы Х17 — загадочного бозона-переносчика еще неизвестного фундаментального взаимодействия.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

Alex Karnuts
06:31
-
0
+
Быль оказалась изощреннее сказки! Становится все интереснее! Нейтронные звезды, коллапс, трах-бах и золотые кареты величиной с Юпитер поданы.
ulogin_facebook_441729795951908
06:31
-
0
+
Вот они, современные алхимики - но теперь уже астрофизиками зовутся. Осталось выбить денег на натурный эксперимент и аналогия будет полная...
netbook
06:31
-
0
+
Откуда же столько драгоценных металлов занесло на Землю?
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: