пространство

Астрономите са открили възможен източник на тежки елементи във Вселената.

Тежки предмети като злато, платина иУранът може да се образува при срутване - бързо въртящи се масивни звезди, които се срутват в черни дупки, когато техните външни слоеве експлодират в рядка свръхнова. Дискът на материала, който се върти около новата черна дупка за неговата сила, може да създаде необходимите условия за астрономическата алхимия, според съобщение за пресата на ново изследване на учени от Колумбийския университет, публикувано от портала Science News. Пълната версия на доклада е приета за публикуване от списанието Nature.

"Черните дупки, родени в такива екстремни условия, са все още придирчиви", казва астрофизикът Брайън Метцър от Колумбийския университет, съавтор на изследването.

Компютърни симулации, извършени от ученипоказва, че за "едно заседание" те са начини да "изядат" определено количество материя, а това, което те "пренебрегват", се носи от космическия вятър, богат на неутрони. Тази среда има подходящи условия за създаване на тежки елементи, отбелязват изследователите.

Науката отдавна е озадачена как изглежданай-тежките елементи във Вселената. По-леки, като въглерод, кислород и желязо, се образуват вътре в звездите, а след това избухват в звездни експлозии - свръхнови. Но за да се създадат елементите, разположени по-долу в периодичната таблица, се изисква екстремна среда, плътно запълнена с неутрони. В тази среда може да се появи верига от реакции, известна като r-процес, при който атомните ядра бързо абсорбират неутроните и се подлагат на радиоактивен разпад, за да образуват нови елементи.

Преди това учените предположиха, че при сблъсъкДва мъртви звезди (неутронни) r-процес могат да се появят в материал, взривен чрез сливане. Това предположение беше потвърдено, когато астрономите за пръв път станаха свидетели на сблъсъка на две неутронни звезди, които доведоха до пулсация на пространството-време, известна също като гравитационни вълни и светлина. Тази космическа фойерверк показва признаци на образуване на смес от тежки елементи, включително злато, сребро и платина.

Въпреки това, обяснение, включващо неутронизвездите имат някои пропуски. Сливането на тези мъртви звезди може да отнеме много време. В същото време учените са открили наличието на тежки елементи в древните звезди, които са се образували в зората на историята на Вселената. Все още не е ясно дали сливането на тези астрономически обекти би могло да се случи достатъчно бързо, за да обясни наличието на елементи в тези ранни звезди.

Колапсарите на свой ред могат да се появят многопо-бързо, почти на етапа на образуване на звезди. А това явление може да бъде ефективен производител на тежки елементи, смята групата на Metzger. Както самият Мецгер отбелязва, един колапсар е способен да генерира 30 пъти повече материал от r-процеса, отколкото сливането на неутронни звезди. Изследователите съобщават, че двойките на колапса могат да бъдат отговорни за 80% от елементите на r-процеса във Вселената, а сливанията на неутронни звезди - за останалите.

Констатациите на новите учени позволяват товапогледнете ново откритие на 2016 г., когато астрономите открили, че една джудже галактика, наречена Reticulum II, преживява катаклизъм в началото на историята на Вселената, която оставя елементите на r-процеса в неговите звезди. Тогава се предполагаше, че именно сливането на древни неутронни звезди става източник на тежки елементи във Вселената. Резултатите от последното изследване предполагат нов кандидат за ролята на този източник - колапсари.

Астрофизикката Анна Фребел от Масачузетския технологичен институт, един от съавторите на проучването от 2016 г., е съгласна с констатациите на проучвателната група в Metzger.

- Това е много вълнуващо. Сливанията на неутронни звезди са редки, така че ми се струваше, че сме спечелили лотарията. Но колапсарите са около 10 пъти по-малко, следователно, ако го обяснят, изглежда, че спечелихме лотарията два пъти, ”коментира ученият.

Учените все още не знаят колко честои дали те са в състояние да произведат количеството материал, който би могъл да обясни изобилието от тежки елементи, което се наблюдава в нашата Вселена.

"Мисля, че все още е твърде рано да се направи присъда", казва астрофизикът Александър Г от обсерваторията в Института Карнеги в Пасадена (Калифорния, САЩ), вторият съавтор на проучването за 2016 г.

Сега учените искат да разберат сриването илинеутронните звезди по-добре обясняват поведението на галактиките като Reticulum II и образуването на тежки елементи. По-нататъшните наблюдения върху ефектите на свръхновите, причинени от срутвания, също ще помогнат да се определи по-точно тяхната роля в този въпрос.

Можете да обсъдите статията в нашия чат.