Группа исследователей выяснила, откуда берется золото во Вселенной

Новая теория о происхождении тяжелых элементов возникает на основе первичных черных дыр

Опубликовано: 23:02 05.09.2017130

@ Фото: Pixabay

Москва, 5 сентября - NewsFrol. Происхождение самых тяжелых элементов во Вселенной, таких как золото и уран, всегда было загадкой для ученых. Теперь, согласно исследованию, опубликованному в журнале Physical Review Letters, группа астрофизиков считает, что они нашли ответ.

Механизм образования тяжелых элементов из более легких, известный как захват быстрых нейтронов или просто «r-процесс», состоит из столкновения свободного нейтрона с атомным ядром, которые объединяются в более тяжелое ядро без деления.

Однако точно не известно, где во вселенной «r-процесс» происходит в достаточном масштабе, чтобы можно было «подделывать» большое количество тяжелых элементов, которые мы видим вокруг нас.

«R-процесс» может происходить только в очень специфических условиях, поскольку он требует высоких температур и высокой плотности нейтронов. Нормальные звезды, где ядерный синтез состоит из более медленной цепной реакции, не соответствуют этим условиям.

Теперь команда ученых из Калифорнийского университета предлагает новое объяснение. Согласно их исследованию, тяжелые элементы могут образовываться, когда нейтронные звезды «поглощаются» черными микродырами.

Речь идет о потенциальных черных дырах, которые возникли во время Большого взрыва и потому могут быть намного меньше коллапсаров. По оценкам, они имеют массу в триллион раз меньше массы Солнца, и размер - меньше атома.

Согласно новой теории, когда первичная черная дыра сталкивается с нейтронной звездой, происходит серия реакций, которые вызывают «r-процесс». Таким образом, когда черная микродыра поглощает вещество, нейтронная звезда уменьшает свой радиус, начинает вращаться быстрее и высвобождает частицы, богатые нейтронами.

Это создает необходимые условия для нуклеосинтеза, во время которого нейтроны соединяются с другими атомными ядрами и образуют более тяжелые элементы.

Ученые считают, что в галактике достаточно черных дыр для объяснения происхождения элементов «r-процесса». Однако для подтверждения этой теории потребуется подробно измерить количество вещества, выброшенного нейтронными звездами, а также с помощью обсерваторий следующего поколения наблюдать за областями, где эти процессы происходят.