Въртящи се звездни обекти, които се свиват до черни дупки, могат да обяснят произхода на тежките елементи, пише Science News, цитирайки статия в Nature.
Тежките елементи като злато, платина и уран, могат да се образуват в колапсарите - бързо въртящи се масивни звезди, които колапсират в черни дупки, когато техните външни слоеве се взривяват в рядък вид свръхнови.
Дискът от матеря, който се върти около новата черна дупка и я захранва, може да създаде условията, необходими за астрономическата алхимия.
Компютърното моделиране показва, че наведнъж те могат да "изядат" определено количество материя, а това, което не погълнат, се издухва от вятър, богат на неутрони. Това са подходящи условия за създаване на тежки елементи.
"Черните дупки в тези екстремни условия са капризни консуматори", коментира астрофизикът Брайън Мецгер (Brian Metzger) от Колумбийския университет, съавтор на изследването.
Произходът на най-тежките елементи във Вселената е отдавнашна загадка. По-леките елементи, като въглерод, кислород и желязо, се образуват вътре в звездите, които после избухват в звездни експлозии, наречени свръхнови. Но за създаване на елементите, които са по-нататък в периодичната таблица се изисква екстремна среда, гъсто наситена с неутрони.
В такава среда може да възникне верига от реакции, известна като r-процес, в която атомните ядра бързо абсорбират неутроните и подложени на радиоактивен разпад, образуват нови елементи.
Обогатяване при r-процеса чрез сливания на неутронни звезди (вляво) и колапсари (вдясно). Кредит: Collapsars as a major source of r-process elements, Daniel M. Siegel, Jennifer Barnes & Brian D. Metzger
Астрономите наскоро потвърдиха идеята, че когато две неутронни звезди се сблъскат, може да възникне r-процес в материала, издут от сливането.
Неотдавна регистрираният сблъсък между две неутронни звезди предизвика пулсиране на пространство-времето, известно като гравитационни вълни, и поток електромагнитни вълни. Тези "фойерверки" показаха признаци на образуване на смес от тежки елементи, включително злато, сребро и платина.
Обяснението с помощта на неутронни звезди обаче има недостатъци. Нужно е много време за сливането на тези плътни мъртви звезди. Но и в древните звезди, които са се образували в началото на историята на Вселената, са открити тежки елементи. Не е ясно дали сливането на неутронни звезди би могло да се случи достатъчно бързо, за да обясни наличието на елементи в тези ранни звезди. И дали това явление може да бъде ефективен производител на тежки елементи.
Според Мецгер, един колапсар може да генерира 30 пъти повече материя в r-процес, отколкото сливането на неутронни звезди. Изследователите съобщават, че колапсарите могат да образуват 80% от елементите в r-процеса във Вселената, а сливания на неутронни звезди - за останалите 20%.
Колапсарите, за разлика от неутронните звезди, обаче могат да се появят скоро след като започнат да се оформят първите звезди. И това явление може да бъде изобилен източник на тежки елементи. Един единствен колапсар може да генерира 30 пъти повече материя в r-процес от сливането на неутронни звезди и може да генерира няколкостотин пъти масата на Земята в злато, отбелязва Мецгер.
Изследването хвърля нова светлина върху откритието от 2016 г., че една галактика- джудже, наречена Reticulum II, е преживява катаклизъм в началото на историята на Вселената, който е оставил елементи от r-процес в своите звезди. Учените предполагат, че едно древно сливане на неутронни звезди е разпространило в галактиката с тези елементи.
Сега се появи нов кандидат - колапсарите.
"Това е много вълнуващо", споделя астрофизикът Анна Фребел (Anna Frebel) от MIT, съавтор на проучването за 2016 година. Сливанията на неутронни звезди са рядкост, така че "ми се струва, че спечелихме джакпота". Но колапсарите са около 10 пъти по-рядко срещани, така че ако го обяснят, "изглежда, че сме спечелили джакпота два пъти".
Сега учените искат да разберат дали колапсарните или неутронните звезди по-добре обясняват поведението на галактиките като Reticulum II и образуването на тежки елементи.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари