Как во Вселенной рождаются золото и платина

Астрофизики из Хайфского Техниона и Института современной физики (Китай) описали новый теоретический сценарий рождения тяжелых элементов, таких как золото, платина, уран.

Элементы таблицы Менделеева не тяжелее железа рождаются в термоядерных реакциях, которые постоянно происходят в звездах. Это хорошо изученный и вполне обычный процесс. Но на железе таблица не заканчивается. Для образования более тяжелых элементов, таких как золото, платина или уран нужны гораздо большие энергии, чем могут создать термоядерные реакции в звездах. Эти элементы есть в природе, и ученые исследуют условия, в которых происходит их рождение.

Существует только один подтвержденный объект во Вселенной, способный создать условия, достаточно экстремальные для создания тяжелых элементов во Вселенной, – это слияние нейтронных звезд. Эти слияния – единственное наблюдаемое на сегодняшний день событие, способное создать те невероятные плотности и температуры, которые необходимы для таких процессов. Но скорее всего, тяжелые элементы могут рождаться и при других условиях.

Астрофизики Ноам Сокер из Хайфского Техниона и Шилунь Цзинь из Института современной физики, Китайской академии наук в опубликовали в журнале The Astrophysical Journal работу, в которой они описали новый вариант рождения тяжелых элементов.

Ученые описали синтез тяжелых ядер в двойной звездной системе. Это система, в которой нейтронная звезда (остаток сверхновой) и красный сверхгигант расположены очень тесно. Когда красный сверхгигант расширяется и поглощает нейтронную звезду, она по спирали закручивается внутрь его оболочки и втягивается в ядро. После попадания в ядро ​​нейтронная звезда закручивает вещество сверхгиганта с огромной скоростью и выбрасывает плотные струи с очень высокой энергией. Ученые показали, что в таких условиях могут возникать тяжелые ядра.

Сильной стороной работы является возможность ее косвенной экспериментальной проверки. Это станет возможно, когда в Китае начнет работать мощный ускоритель HIAF. Его ввод в эксплуатацию планируется в 2025 году.