Открытие бросает вызов теории о создании самых тяжелых химических элементов во Вселенной

Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, предполагают, что ведущая теория, объясняющая появление самых тяжелых химических элементов во Вселенной, может быть неверна, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В начале был водород

Когда возникала Вселенная 13,8 млрд лет назад, она была наполнена в основном водородом, с небольшой частью гелия. Это самые легкие элементы в периодической таблице химических элементов. Более или менее все элементы тяжелее гелия были созданы за прошедшие после Большого взрыва миллиарды лет.

Многие из более тяжелых химических элементов были созданы в ядрах звезд путем термоядерного синтеза. Но звезды могут создать лишь такие элементы, которые не тяжелее железа. Создание любых более тяжелых элементов будет потреблять энергию, а не выделять ее.

Создание очень тяжелый химических элементов

Одними из явлений, в результате которых создаются более тяжелые химические элементы, как считается, являются гамма-всплески. Эти чрезвычайно сильные выбросы энергии и излучения могут иметь яркость в 10 квинтиллионов (10 с 18 нулями) раз большую, чем у Солнца.

Гамма-всплески бывают длинными и короткими. Первые возникают во время смерти массивных звезд с быстрым вращением. Вторые длятся всего несколько секунд и возникают при столкновении двух нейтронных звезд, то есть плотных остатков массивных обычных звезд. В результате такого события возникает взрыв килоновой. Несколько лет назад при изучении одного из-гамма всплесков и килоновой, ученые предположили, что в результате взрыва образовалось много тяжелых химических элементов.

Считается, что во время взрыва килоновой существует механизм, который позволяет создать элементы, тяжелее железа. Этот механизм называется процессом быстрого захвата нейтронов, в результате которого ядра атомов тяжелых элементов, таких как железо, захватывают много нейтронов за короткое время. После этого так же быстро формируются еще более тяжелые химические элементы.

Очень редкое событие

Но для работы этого механизма нужны правильные условия: высокая плотность, высокая температура и большое количество свободных нейтронов. И кажется, что гамма-всплески создают эти необходимые условия. Но слияния двух нейтронных звезд происходят очень редко. На самом деле, они могут быть настолько редкими событиями, что маловероятно, что они являются источником большого количества тяжелых элементов, которые есть во Вселенной.

Авторы исследования изучили более длинный и очень яркий гамма-всплеск с помощью космического телескопа Уэбб. Данные показали, что этот гамма-всплеск, хотя и был чрезвычайно ярким, все же был вызван взрывом сверхновой. То есть взрывом, который закончил жизнь массивной обычной звезды.

Новые данные бросают вызов теории

Также ученые провели анализ количества тяжелых элементов, образовавшихся во время взрыва. Они не обнаружили никаких признаков элементов, которые были созданы в результате процесса быстрого захвата нейтронов. Но для таких очень ярких событий условия должны быть подходящими для возникновения этого процесса.

Результаты исследования позволяют предположить, что гамма-всплески, возможно, не являются важнейшим источником появления очень тяжелых химических элементов во Вселенной. Вместо этого должен существовать другой источник или источники, считают ученые.

Как уже писал Фокус, астрономы обнаружили очень странную планету на расстоянии 1800 световых лет от нас. Она находится близко к звезде, которая вскоре умрет и вопреки теориям сохранила свою атмосферу. Исследование этой планеты может пролить свет на то, какое будущее ждет Землю, когда Солнце начнет превращение в красного гиганта,

Также Фокус писал о том, что японская компания планирует в ближайшем будущем начать реализацию амбициозного проекта. Инженеры хотя построить лифт в космос, а некоторые ученые считают, что такие лифты даже помогут быстро добраться до Марса.