Ще недавно вчені були впевнені: золото, уран та інші важкі елементи виникають тільки при зіткненні нейтронних зірок. Але останні дослідження фізиків з Лос-Аламоської лабораторії показали, що це далеко не єдиний можливий сценарій. Увагу науковців привернули потужні гамма-спалахи, які утворюються під час колапсу масивних зірок у чорні діри.
За словами фізика Метью Мампауера, такі спалахи здатні породжувати нейтронні потоки, які перетворюють легкі частинки у важкі атоми. Дослідники назвали цей процес "динамічним виробництвом нейтронів" — зовсім новим механізмом у астрофізиці.
Як зоря стає «кузнею» елементів?
Коли у зірки закінчується паливо, вона руйнується під власною вагою. Внаслідок цього утворюється чорна діра. Навколо неї виникає надпотужний фотонний струмінь, який пронизує рештки зірки та породжує нейтрони за частку наносекунди.
Саме ці нейтрони, які викидаються зіркою у простір, і стають основою для синтезу золота, плутонію та урану. Цей процес, що отримав назву "r-процес", раніше пов'язували лише з вибухами нейтронних зірок.
Від земних океанів до глибокого космосу
Цікаво, що гіпотезу про утворення важких елементів під час гамма-спалахів підтверджують також знахідки в земних океанах. У донних відкладах неодноразово знаходили сліди позаземного плутонію та заліза. Їхнє походження досі залишалося загадкою. Тепер дослідники припускають, що саме гамма-спалахи могли бути джерелом цих рідкісних речовин.
Щоб краще зрозуміти цей механізм, вчені планують провести серію детальних симуляцій. Адже реальні умови такого потужного фізичного процесу майже неможливо повторити у лабораторії.
Отже, відкриття американських фізиків не тільки перевертає традиційні уявлення про походження важких елементів, але й відкриває нові горизонти для дослідження загадкових гамма-спалахів. Хто знає, можливо, незабаром саме цей напрямок допоможе пояснити ще не одну таємницю Всесвіту.
Джерело: Scitechdaily
