Як виникають найважчі елементи у Всесвіті: фізики вказують на примарні частинки

Фізики, які опублікували результати дослідження в The Astrophysical Journal, дійшли висновку, що так звані примарні частинки або нейтрино, можуть сприяти виникненню нових важких хімічних елементів. Вчені вважають, що існує ще один спосіб створення елементів, важчих за залізо. При цьому він описує гіпотетично передбачуваний механізм виникнення найважчих елементів, який знаходиться між термоядерним синтезом і нуклеосинтезом, пише ScienceAlert.

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

Де створюються хімічні елементи?

Під час термоядерного синтезу в ядрах зірок виникають нові важчі, ніж водень, хімічні елементи. Це відбувається через злиття атомів водню, коли протони та нейтрони починають входити до складу ядер атомів інших елементів. Але максимум, що може створити зірка — це атоми заліза. Для того, щоб з'явилися важчі елементи, потрібні додаткові протони в ядрі атома, але для цього потрібно більше енергії, ніж може дати термоядерний синтез.

Таким чином найважчі елементи періодичної таблиці виникають лише тоді, коли додаткові нейтрони приєднуються до інших частинок атома на потрібний час. Цього часу достатньо, щоб виник додатковий протон і таким чином виник новий елемент.

Зазвичай цей процес відбувається дуже повільно, протягом сотень років. Але цей процес відбувається надзвичайно швидко, за лічені хвилини, коли відбувається вибух наднової, тобто зірка помирає, або ж дві нейтронні зірки стикаються одна з одною. Фізики вже давно намагалися з'ясувати, чи існує проміжний механізм створення хімічних елементів між повільним, або s-процесом, та швидким r-процесом.

Нейтрино допомагають створювати найважчі хімічні елементи

Автори дослідження вважають, що, можливо, створення найважчих хімічних елементів пов'язане з квантовою природою потоків нейтрино. Це найпоширеніші частинки у Всесвіті, які викидають зірки в космос. Ці так звані примарні частинки майже не мають маси і їх дуже складно виявити. Фізики вважають, що їхня величезна кількість та інші чинники вказують на те, що ці частинки чинять величезний вплив на кількість нейтронів і протонів у надрах масивних зірок, також під час катастрофічних космічних подій.

Однією з особливостей нейтрино є наявність нейтринних осциляцій. Це означає, що ці частинки можуть перетворюватися на нейтрино іншого виду під час польоту крізь Всесвіт. Створити модель величезної кількості нейтрино, які змінюються, складно. Тому фізики часто розглядають їх як єдину систему, де властивості окремих частинок розглядаються як одна велика заплутана надчастинка. Автори дослідження використали той самий підхід, щоб краще зрозуміти, як потоки нейтрино, що випускає молода нейтронна зірка, можуть бути проміжним механізму створення ядер атомів нових важких елементів.

Фізики визначили якою мірою квантова ідентичність окремих нейтрино залежить від ступеня заплутаного стану і виявили, що потоки нейтрино можуть створювати велику кількість нових важких хімічних елементів. За словами вчених, якщо нейтрино заплутані, то відбувається абсолютно новий процес створення хімічних елементів, який вони назвали i-процес.

Але все це залишається лише на рівні теорії і тепер залишилося її перевірити на практиці, а це дуже непросто зробити.

Фокус уже писав про те, що вчені змогли зрозуміти, яким чином активні надмасивні надмасивні чорні діри, незважаючи на відтік матерії, все ж можуть набирати величезну масу.

Також Фокус писав про те, що, на думку фізиків, позаземні цивілізації могли створити варп-двигуни для переміщення з надсвітловою швидкістю космосом. І цю технологію можна виявити.