» » Галактические «золотые шахты» объяснили природу происхождения самых тяжелых элементов


Галактические «золотые шахты» объяснили природу происхождения самых тяжелых элементов



Галактические «золотые шахты» объяснили природу происхождения самых тяжелых элементов

Происхождение множества самых драгоценных элементов в периодической таблице, таких как золото, серебро и платина, волновало ученых более шестидесяти лет. Наконец, в недавно опубликованном исследовании появился ответ, отчетливо прозвучавший в слабом свете из далекой карликовой галактики. В дискуссии за круглым столом, опубликованной на днях, Фонд Кавли узнал у двух ученых, стоящих за открытием, о том, почему источник этих тяжелых элементов, коллективно названных элементами «r-процесса», было так сложно найти.

«Понимание того, как сформировались тяжелые элементы «r-процесса», является одной из самых сложных проблем в области ядерной физики», — говорит Анна Фребель, доцент кафедры физики в Массачусетского технологическом институте, а также член Института астрофизики и космических исследований Кавли при MIT.
«Производство этих чрезвычайно тяжелых элементов требует так много энергии, что их практически невозможно создать экспериментально, — продолжает она. — Процесс их создания на Земле просто невозможен. Поэтому нам нужно было использовать звезды и космические объекты в качестве своей лаборатории».
Результаты исследования также показывают, как определение содержания звезд может пролить свет на историю галактики, в которой они находятся. Подход «звездной археологии» позволяет астрофизикам узнавать больше об условиях в ранней Вселенной.
«Я считаю, что эти выводы открывают новую дверь к исследованию образования галактик с отдельными звездами и до определенного момента с отдельными элементами, — говорит Фребель. — Мы серьезно соединяем звезды малых масштабов с гигантскими масштабами галактик».
В конце 1950-х годов ядерные физики выяснили, что экстремальные условия где-нибудь в космосе, полные субатомных частиц — нейтронов — могут служить в качестве горнил для элементов r-процесса, которые включают уран и свинец. Взрывы гигантских звезд и редкие слияния самых плотных звезд во Вселенной, нейтронных звезд, выдвигались в качестве наиболее подходящих источников. Но наблюдаемых свидетельств было крайне мало.
Ученые MKI закрыли этот пробел. Анализируя звездный свет нескольких ярчайших звезд в крошечной галактике Сетка II, расположенной в 100 000 световых годах от Земли, ученые выяснили, что она содержит колоссальное количество элементов r-процесса.
Поскольку звезды не могут иметь тяжелых элементов сами по себе, некоторые события в прошлом Сетки II должны были «засеять» и обогатить вещество, которое выросло до этих звезд. Изобилие элементов в этих звездах прямо подразумевает столкновение двух нейтронных звезд.
Аспирант Фребель Александр Джи обнаружил эти обогащенные звезды в Сетке II, используя Магеллановы телескопы в обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Он первый автор работы, посвященной этим звездам, опубликованной 31 марта в журнале Nature.
«Когда мы прочитали содержимое r-процесса первых звезд в данных нашего телескопа, все выглядело как-то неправильно, как будто не могло прийти из этой галактики, — говорит Джи. — Я провел долгое время, пытаясь убедиться, что телескоп был направлен на нужную звезду».
Джи отмечает, что это открытие поможет наконец понять, как появились элементы r-процесса. В конце концов, желание понять происхождение всего вокруг нас и привлекает людей к астрономии.
Энрико Рамирес-Руис, профессор астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете в Санта-Крус, присоединился к Джи и Фребель за круглым столом:
«Я некоторое время работал над слияниями нейтронных звезд, поэтому был чрезвычайно взволнован, когда увидел результаты Алекса и Анны, — говорит Рамирес-Руис, не принимавший участия в исследовании. — Их исследование прямо указывает на то, что в ранней истории этой карликовой галактики происходили слияния экзотических нейтронных звезд, а значит происходили и во многих других небольших галактиках. Следовательно, слияния нейтронных звезд ответственны за большую часть драгоценных веществ, которые мы называем элементами r-процесса, по всей Вселенной».


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Архив | Связь с админом | Каталог ссылок | Конфиденциальность

RSS канал новостей Яндекс.Метрика