Контракты.ua

2303  —  15.07.21
Астрофизики объяснили, откуда во Вселенной уран и золото, и заодно открыли новый тип звезды
Астрофизики объяснили, откуда во Вселенной уран и золото, и заодно открыли новый тип звезды

Их создал неизвестный ранее тип космического взрыва, более мощный, чем слияние нейтронных звезд.

До недавнего времени считалось, что слияние нейтронных звезд — единственный способ производства любых элементов тяжелее цинка. Но тяжелые элементы впервые возникли вскоре после Большого взрыва, когда Вселенная была еще очень молодой и нейтронные звезды не успели возникнуть. Таким образом, чтобы объяснить присутствие ранних тяжелых элементов в Млечном Пути, нужно было найти другой их источник.

Обнаружение древней звезды SMSS J2003-1142 в гало Млечного Пути (гало — сферическая область, окружающая Галактику), стало первым свидетельством другого источника тяжелых элементов, включая уран и, возможно, золото.

В исследовании, опубликованном  в Nature группой австралийских астрофизиков, было показано, что тяжелые элементы, обнаруженные в SMSS J2003-1142, вероятно, образовались в результате коллапса и взрыва быстро вращающейся звезды с сильным магнитным полем и массой около 25 масс Солнца. Это принципиально новый объект, названный в статье «магнитовращательной гиперновой».

Звездная алхимия и реликт из ранней Вселенной

Недавно было подтверждено, что слияния нейтронных звезд в энергетическом событии, называемом «килонова» действительно являются одним из источников тяжелых элементов во Вселенной. Но существующие модели химической эволюции Галактики показывают, что такие слияния сами по себе не могли привести к появлению целого ряда элементов, которые мы видим во многих древних звездах, включая SMSS J2003-1142.

SMSS J2003-1142 впервые наблюдали в 2016 году из Австралии, а затем снова в сентябре 2019 года с помощью телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. По этим наблюдениям был изучен ее химический состав звезды, который оказался довольно примитивен. Это привело к выводу, что наблюдаемые в SMSS J2003-1142 тяжелые элементы были созданы ранее, до ее формирования,  гипотетической родительской звездой сразу после Большого взрыва.

Химический состав SMSS J2003-1142 способен раскрыть природу и свойства этой родительской звезды. Особенно важны для этого необычно высокие количества азота, цинка и тяжелых элементов, включая европий и уран.

Высокие уровни азота в SMSS J2003-1142 указывают на то, что родительская звезда имела быстрое вращение, в то время как высокие уровни цинка указывают на энергию взрыва примерно в десять раз большую, чем у «нормальной» сверхновой. Кроме того, большое количество урана потребовало бы наличия большого количества нейтронов. Все это в сумме дает описание нового типа звезды — магнитовращательной гиперновой.

Почему это не было слиянием нейтронных звезд

Гипотеза, в которой присутствует магнитовращательная гиперновая, объясняет все элементы, наблюдаемые в SMSS J2003-1142. С другой стороны, на то, чтобы те же элементы образовались только в результате слияния нейтронных звезд, потребовалось бы гораздо больше времени. К тому же, на раннем этапе формирования Вселенной, когда эти элементы были созданы, такие звезды еще не существовали.

Кроме того, в результате слияния нейтронных звезд образуются только тяжелые элементы, поэтому для объяснения других элементов, таких как кальций, также наблюдаемый в SMSS J2003-1142, должны были существовать дополнительные источники, такие, как обычные сверхновые. Этот многоэтапный сценарий хотя и возможен в принципе, но более сложен и, следовательно, менее вероятен.

Модель магнитовращательной гиперновой не только обеспечивает лучшее соответствие данным, но может объяснить состав SMSS J2003-1142 посредством одного события. Эта модель также объясняет то, как были созданы все тяжелые элементы в в ранней Вселенной.

В недрах отгоревших звезд может скапливаться своего рода урановый снег. Из-за него умирающие белые карлики способны взрываться, как ядерные бомбы.

По материалам Science Alert

Статьи по теме
На Хмельниччині знайшли унікальну підземну галерею та артефакти часів Золотої Орди
На Хмельниччині знайшли унікальну підземну галерею та артефакти часів Золотої Орди

У Кам’янці-Подільському на Хмельниччині археологи під час досліджень скверу біля Вірменського бастіону виявили раніше не відому підземну галерею, а також артефакти трипільської культури та часів Золотої Орди.
14.11.21 — 22173

В Израиле нашли древнее кольцо от похмелья
В Израиле нашли древнее кольцо от похмелья

Это красиво и практично.
08.11.21 — 1273

В Израиле нашли древнее кольцо от похмелья
В Израиле нашли древнее кольцо от похмелья

Золотое кольцо, найденное в руинах старинной винодельческой фабрики, возможно, носили более 1000 лет назад из-за его красоты или для предотвращения похмелья. Это красиво и практично.
06.11.21 — 756