Астрофизики показали, какие звезды «рождали» уран и золото

Вторник, 16 ноября 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

16.11.2021, 18:00 Исследовательская группа из Гельмгольццентра в Дармштадте вместе с коллегами из Бельгии и Японии показала, что синтез тяжелых элементов характерен для определенных черных дыр с аккреционными дисками. Предсказанное моделированием обилие элементов дает представление о том, какие из них необходимо изучать в лабораториях будущего для выяснения происхождения тяжелых ядер. National Radio Astronomy Observatory, USA

Как образуются химические элементы в нашей Вселенной? Откуда берутся такие тяжелые элементы, как золото и уран?

Все тяжелые элементы, существующие сегодня на Земле, образовались в экстремальных условиях внутри звезд. Исследователей волнует вопрос, какие конкретно события помогли создать самые тяжелые элементы,  такие как золото или уран. Наблюдение гравитационных волн и электромагнитного излучения, исходящих от слияния нейтронных звезд, позволило предположить, что многие тяжелые элементы могут образовываться и в таких столкновениях космических объектов. Однако когда и почему происходит выброс материала? Могут ли существовать другие сценарии появления тяжелых элементов?

Черные дыры являются перспективными кандидатами в «генераторы тяжелых элементов», ведь они вращаются вокруг аккреционного диска из плотной и горячей материи. Такая система образуется после слияния двух массивных нейтронных звезд. Внутренний состав аккреционных дисков был до сих пор изучен очень плохо.

Для синтеза тяжелых элементов крайне важен избыток нейронов в аккреционном диске. В таком случае может произойти процесс захвата быстрых нейтронов, ключевую роль в котором играют почти безмассовые нейтрино — они обеспечивают конверсию между протонами и нейтронами. Однако такие ситуации изучены еще хуже.

Исследователи впервые систематически изучили скорость конверсии нейтронов и протонов для большого числа конфигураций аккреционных дисков с помощью сложного компьютерного моделирования. Они обнаружили, что массивные диски очень богаты нейтронами. Чем массивнее диск, тем чаще нейтроны образуются из протонов путем захвата электронов при испускании нейтрино и доступны для синтеза тяжелых элементов. 

Однако, если масса диска будет слишком велика, главную скрипку начнёт играть обратная реакция —  больше нейтрино будет захватываться нейтронами до того, как они покинут диск. Эти нейтроны затем превратятся в протоны. Исследование показывает, что оптимальная масса диска для активного производства тяжелых элементов — от 0,01 до 0,1 масс Солнца. 

Результаты доказывают, что слияния нейтронных звезд, порождающие аккреционные диски с подходящими массами, могут быть местом происхождения значительной части тяжелых элементов. Однако пока неясно, как часто возникают такие аккреционные диски.

Результаты опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 341
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003

Март 2014: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31