Миллиард тонн в чайной ложке и немного платины сверху: как на самом деле рождается золото

Магнетары — сверхмассивные нейтронные звёзды с мощнейшими магнитными полями во Вселенной — могут быть настоящими "кузницами" золота и других тяжёлых элементов. Новое исследование, проведённое специалистами Колумбийского университета и Института Флэтайрона, даёт повод по-новому взглянуть на происхождение химических элементов, которых не было в первые мгновения существования Вселенной.

Секрет, спрятанный в старых данных

Всплеск интереса к этой теме вызвало неожиданное открытие в данных, собранных ещё в 2004 году спутниками NASA и ESA.

Тогда наблюдали мощнейшую вспышку магнетара, и часть сигнала долгое время оставалась загадкой.

Теперь стало ясно, что это может быть "подписью" образования тяжёлых элементов — золота, урана и даже платины.

"Речь идёт об ответе на один из вопросов века, решении тайны с использованием архивных данных, которые были забыты", — говорит астрофизик Эрик Бернс из Университета штата Луизиана.

Что происходит внутри магнетара

Магнетары — это коллапсировавшие ядра взорвавшихся звёзд, где чайная ложка вещества может весить миллиард тонн.

Иногда они переживают "звёздотрясения" — настолько мощные, что способны выбросить наружу вещество, насыщенное нейтронами.

Это создаёт условия для r-процесса — быстрого захвата нейтронов, в результате которого рождаются тяжёлые элементы.

"Это интересная загадка, которая на самом деле не решена", — делится автор исследования, Анирудх Патель.

Он и его коллеги предположили, что гамма-вспышки от магнетаров могли сопровождаться рождением золота. Позже они нашли в старых данных именно такой сигнал.

Подтверждение гипотезы

Интересно, что таинственный всплеск из 2004 года, который зафиксировали спутники Integral, Rhessi и Wind, идеально совпадает с теоретической моделью, разработанной Пателем и его научным руководителем Брайаном Мецгером.

Это стало серьёзным доказательством в пользу того, что магнетары могли участвовать в создании тяжёлых элементов даже на ранних этапах эволюции Вселенной — задолго до слияний нейтронных звёзд.

Иллюстрации, созданные NASA и Simons Foundation, наглядно показывают, как такие вспышки могут создавать условия для рождения золота и урана.

Уточнения

Зо́лото (химический символ — Au, от лат. Aurum) — благородный металл жёлто-оранжевого цвета. Золото как микроэлемент присутствует в организме человека в небольшом количестве, но биологическая роль золота всё ещё недостаточно изучена.