Відкриття кидає виклик теорії про створення найважчих хімічних елементів у Всесвіті

Автори дослідження, опублікованого в журналі Nature, припускають, що провідна теорія, яка пояснює появу найважчих хімічних елементів у Всесвіті, може бути неправильною, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

На початку був водень

Коли виникав Всесвіт 13,8 млрд років тому, він був наповнений здебільшого воднем, з невеликою частиною гелію. Це найлегші елементи в періодичній таблиці хімічних елементів. Більш-менш усі елементи, важчі за гелій, були створені за мільярди років, що минули після Великого вибуху.

Багато з важчих хімічних елементів були створені в ядрах зірок шляхом термоядерного синтезу. Але зірки можуть створити лише такі елементи, які не важчі за залізо. Створення будь-яких важчих елементів буде споживати енергію, а не виділяти її.

Створення дуже важких хімічних елементів

Одними з явищ, унаслідок яких створюються важчі хімічні елементи, як вважається, є гамма-сплески. Ці надзвичайно сильні викиди енергії та випромінювання можуть мати яскравість у 10 квінтильйонів (10 з 18 нулями) разів більшу, ніж у Сонця.

Гамма-сплески бувають довгими та короткими. Перші виникають під час смерті масивних зірок зі швидким обертанням. Другі тривають лише кілька секунд і виникають під час зіткнення двох нейтронних зірок, тобто щільних залишків масивних звичайних зірок. У результаті такої події виникає вибух кілонової. Кілька років тому під час вивчення одного з гамма-гамма сплесків і кілонової, вчені припустили, що внаслідок вибуху утворилося багато важких хімічних елементів.

Вважається, що під час вибуху кілонової існує механізм, який дозволяє створити елементи, важчі за залізо. Цей механізм називається процесом швидкого захоплення нейтронів, у результаті якого ядра атомів важких елементів, таких як залізо, захоплюють багато нейтронів за короткий час. Після цього так само швидко формуються ще більш важкі хімічні елементи.

Дуже рідкісна подія

Але для роботи цього механізму потрібні правильні умови: висока щільність, висока температура і велика кількість вільних нейтронів. І здається, що гамма-сплески створюють ці необхідні умови. Але злиття двох нейтронних зірок відбуваються дуже рідко. Насправді, вони можуть бути настільки рідкісними подіями, що малоймовірно, що вони є джерелом великої кількості важких елементів, які є у Всесвіті.

Автори дослідження вивчили довший і дуже яскравий гамма-сплеск за допомогою космічного телескопа Вебб. Дані засвідчили, що цей гамма-сплеск, хоч і був надзвичайно яскравим, все ж був спричинений вибухом наднової. Тобто вибухом, який закінчив життя масивної звичайної зірки.

Нові дані кидають виклик теорії

Також учені провели аналіз кількості важких елементів, що утворилися під час вибуху. Вони не виявили жодних ознак елементів, які були створені в результаті процесу швидкого захоплення нейтронів. Але для таких дуже яскравих подій умови мають бути відповідними для виникнення цього процесу.

Результати дослідження дають змогу припустити, що гамма-сплески, можливо, не є найважливішим джерелом появи дуже важких хімічних елементів у Всесвіті. Натомість має існувати інше джерело або джерела, вважають учені.

Як уже писав Фокус, астрономи виявили дуже дивну планету на відстані 1800 світлових років від нас. Вона розташована близько до зірки, яка незабаром помре і всупереч теоріям зберегла свою атмосферу. Дослідження цієї планети може пролити світло на те, яке майбутнє чекає на Землю, коли Сонце почне перетворення на червоного гіганта,

Також Фокус писав про те, що японська компанія планує в найближчому майбутньому почати реалізацію амбітного проекту. Інженери хоча побудувати ліфт у космос, а деякі вчені вважають, що такі ліфти навіть допоможуть швидко дістатися до Марса.