Древние звезды создавали более тяжелые химические элементы, чем все известные сегодня

Фото: NOIRLab

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science, ученые выяснили, что древние звезды имели возможность производить очень тяжелые химические элементы. Их атомная масса превышала 260, а это больше, чем масса всех встречающихся на Земле химических элементов из периодической таблицы. Благодаря этому открытию, ученые получили возможность лучше понять процесс создания химических элементов в недрах звезд, пишет Phys.

Буквально все, что нас окружает, да и мы сами, создано из химических элементов, созданных в ядрах звезд. Здесь происходит синтез и распад элементов, что приводит к появлению легких и тяжелых химических элементов. Под этими терминами имеется в виду их атомная масса, которая основана на количестве протонов и нейтронов в ядре атома каждого химического элемента. Чем атомная масса больше, тем элемент тяжелее, и наоборот.

Самые тяжелые химические элементы производят нейтронные звезды (20-километровые очень плотные сферы из нейтронов, созданные после смерти очень массивных звезд). Эти элементы появляются в нейтронных звездах в результате r-процесса или процесса быстрого захвата нейтронов. Когда группа нейтронов за менее чем секунду прилипает к ядру атома, в нем происходят изменения и появляются такие тяжелые элементы, как золото, платина или уран. Но самые тяжелые элементы являются нестабильными и со временем распадаются в процессе деления ядра.

По словам ученых, для получения тяжелых химических элементов нужно много энергии и много нейтронов. Поэтому их появление связано либо с рождением, либо со смертью нейтронной звезды. Также это может происходить во время столкновения двух нейтронных звезд.

Авторы исследования говорят, что сейчас имеются лишь общие представления о r-процессе и неизвестно, в каких еще местах во Вселенной он может происходить. Также не ясно, чем заканчивается этот процесс, сколько нужно нейтронов для его реализации и насколько тяжелые элементы могут возникнуть в результате. Поэтому ученые решили изучить элементы, которые могут появиться в результате деления ядра, в 42 хорошо известных старых звездах в нашей галактике.

Ученые уже знали, что в составе этих звезд имеются тяжелые химические элементы, созданные в результате r-процесса более древними звездами. Когда те исчезли в результате взрыва сверхновой или других процессов, то они наполнили космос этими элементами, и они стали основой следующего поколения звезд.

Ученые изучили количество каждого тяжелого элемента, обнаруженного в этих звездах в совокупности, а не по отдельности, и обнаружили ранее неизвестные закономерности. Они показали, что некоторые элементы из периодической таблицы, такие как серебро и родий, вероятно, являются остатками деления тяжелых элементов. Ученые выяснили, что в результате r-процесса могут появляться элементы с атомной массой более 260, прежде чем начнется их деление.

По словам ученых, еще никогда ни в космосе, ни на Земле не обнаруживали настолько тяжелые химические элементы. Благодаря этому открытию, ученые получили возможность лучше понять процесс создания химических элементов в недрах звезд.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform