Некоторые тяжелые элементы возникли во Вселенной при столкновении и взрыве нейтронных звезд - Гранит науки - 2019-11-01

Легкие элементы, подобные водороду и гелию, образовались во время Большого взрыва, а большинство остальных - вплоть до железа - получились в результате термоядерных реакций в ядрах звезд. Для появления некоторых более тяжелых элементов, таких как галлий и бром, потребовались сверхновые, золото и уран – самые богатые нейтронами, следовательно, самые тяжелые элементы – возникают в быстром процессе под названием нейтронный захват. В этом случае атомные ядра бомбардируются нейтронами настолько интенсивно, что их «раздувает» до нестабильного размера, но все происходит настолько быстро, что у элемента не оставется времени на обычный распад. Ученые давно предполагали, что нейтронные звезды – сверхплотные остатки выгоревших звезд – обязательный участник процесса с быстрым захватом нейтронов. Но этому не было подтверждения, пока два года назад исследователи из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете (University of Copenhagen's Niels Bohr Institute) не оказались свидетелями такого события, сообщает Space.com. Речь идет о GW170817 – первом зарегистрированном гравитационно-волновом всплеске, который произошел в результате слияния двух нейтронных звёзд. Астрономы зарегистрировали его по гравитационным волнам, вызванным столкновением звезд в 140 миллионах световых годах от нас. В новом исследовании, результаты которого сейчас публикует Nature, ученые присмотрелись к другим аспектам события.

Компьютерное моделирование показало, что в расширяющемся газовом шаре должен быть элемент, поглощающий свет в диапазоне от 350 до 850 нанометров. Это стронций. Проанализировав повторно данные, полученные спектрографом X-shooter, который установлен на Очень большом телескопе (Very Large Telescope) в Чили, авторы выявили признаки присутствия в спектре килоновой этого тяжелого элемента. Килоновыми называются вспышки, происходящие при слиянии двух нейтронных звезд или же нейтронной звезды с черной дырой. Такое название они получили в связи с тем, что при этом выделяется примерно в тысячу раз больше энергии, чем при вспышке новой звезды. «Столкновение нейтронных звезд действительно приводит к образованию стронция во Вселенной», приводит слова ведущего автора исследования Дараха Уотсона (Darach Watson) Space.com. По подсчетам ученых, количество стронция в описываемой килоновой равно пяти массам Земли. Эти результаты подтверждают идею о том, что по крайней мере некоторые тяжелые элементы производятся при столкновении нейтронных звезд, и что нейтронные звезды действительно состоят из нейтронов, отмечает Sciencemag.org. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».