Ученые: золото и свинец возникли в результате слияния звезд

Слияние нейтронных звезд

Пример небольшой галактики рассказал о происхождении тяжелых элементов

Наблюдая за небольшой галактикой команда астрономов под руководством Карнеги Саймона смогла выявить невероятно интересные факты о химическом составе этого космического объекта. Их исследование показало, что тяжелые элементы, такие как золото и свинец, образовались там в результате столкновения двух нейтронных звезд. Научная статья об этом была опубликована в журнале Nature.

Считается, что легкие элементы периодической таблицы Менделеева сформировались через минуты после Большого взрыва. Тяжелее химические элементы произошли уже позже либо от ядерного синтеза в недрах звезд, либо в результате катастрофических столкновений. Тем не менее, в течение почти 60 лет ученые не могли определить каким образом возникли такие тяжелые элементы как золото и свинец. Новые наблюдения крошечной галактики обнаруженной в прошлом году указывают на то, что эти тяжелые элементы возникли в результате столкновения двух нейтронных звезд.

Наблюдаемая галактика носит название Reticulum II из-за ее расположения в южном созвездии Reticulum, также известного как «Сеть». Это одна из самых маленьких и самых близлежащих к нам галактик. Такая близость сделала этот объект заманчивой целью для изучения командой Саймона, занимающейся изучением химического состава галактик близлежащих галактик.

«Reticulum II имеет гораздо большее количество ярких звезд для проведения химического анализа, чем любая другая ультра-слабая карликовая галактика, найденная до сих пор,» объяснил Саймон.

Ученые считают, что такие ультра-тусклые галактики представляют собой образцы той эпохи, когда зарождались первые звезды Вселенной. Они вращаются вокруг нашей собственной галактики Млечный Путь и простота их химического состава может помочь астрономам понять историю формирования элементов начиная с времен зарождения Вселенной.

Галактика Reticulum II

Девять звезд, описанные в статье, обведены красным цветом. Вставки показывают очень сильное присутствие бария, одного из основных элементов захвата нейтронов, наблюдаемого в трех звездах

Команда отметила, что многие элементы образованы путем ядерного синтеза, в котором два атомных ядра слились воедино и высвободили энергию, создавая другой, более тяжелый атом. Но элементы, более тяжелые, чем цинк, были созданы с помощью процесса известного как захват нейтронов, в течение которого существующий элемент приобретает дополнительные нейтроны по одному за раз, а затем «распадается» на протоны, изменяя атом в новый элемент. Так нейтроны могут быть захвачены медленно, в течение длительных периодов времени внутри звезды, а могут и в считанные секунды, когда катастрофическое событие вызывает взрыв и заставляет нейтроны бомбардировать элемент. В результате, различные типы элементов создаются разными методами.

В соседней галактике впервые обнаружен гамма-пульсар

Удивительно, но ученые обнаружили, что семь из девяти ярких звезд Reticulum II содержали гораздо больше элементов, производимых быстрыми нейтронными захватами, чем в любой другой карликовой галактике.

«Эти звезды имеют до тысячи раз больше элементов созданных быстрыми нейтронами, чем любые другие звезды, наблюдаемые в подобных галактиках,» — отметил ведущий автор исследования Александр Джи из Массачусетского технологического института.

«Получение элементов с помощью быстрых нейтронов можно объяснить только одним — слиянием нейтронных звезд,» — подвела итог соавтор научной работы Анна Фребел.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что старые звезды нашей галактики Млечный Путь могут показать точно такую же картину элементов как и Reticulum II. Это указывает на то, что процесс изготовления элементов захватом нейтронов в больших галактиках может происходить тем же самым способом, как и в карликовых галактиках, а следовательно и на то, что тяжелые элементы на планете Земля также могли образоваться в результате слияния звезд.

Смотрите также

Популярные материалы