Космическая алхимия: как образуется золото

26 октября 2021, 15:02

Источник:

Борьба за драгметаллы длится очень давно. Особенно "отличилось" здесь золото, к которому у человечества особая любовь. Но остаются и другие тяжелые элементы, не менее ценные. К примеру, платина. Но откуда они вообще взялись на Земле? На этот вопрос отвечают астрономы.

Металлы в астрономии – это все химические элементы тяжелее гидрогена (водорода) и гелия. Большинство элементов периодической таблицы от лития (третий номер в таблице) до ниобия (41 в таблице) образовались в недрах обычных звезд. Там, в ядре звезды, происходит синтез протонов, прижимаясь друг к другу, образуют все более тяжелые элементы периодической таблицы. Но мощности звезды недостаточно, чтобы образовать, например, золото или платину.

Читайте на сайте Действительно ли нейтронные звезды очень тяжелы

Слияние черной дыры и нейтронной звезды в воображении художника / Фото Phys

Источник тяжелых элементов

Тяжелые элементы образуются благодаря нейтронным звездам, в ядрах которых они синтезируются. При слиянии компактных объектов или их взрывов в окружающее пространство высвобождаются золото, платина, уран и другие элементы периодической таблицы, которые не могли образоваться в ядре обычной звезды.

Поскольку пульсаров или магнетаров не так много во Вселенной по сравнению с другими типами обычных звезд, становится понятным, почему тяжелых элементов меньше, чем обычных – источников их происхождения существует мало, а еще меньше происходит событий, позволяющих распространяться тяжелым металлам в пространстве.

Ученые решили сравнить, какой именно катастрофический процесс высвобождает более тяжелые элементы: слияние нейтронной звезды и черной дыры или слияние двух нейтронных звезд.

Читайте на сайте "Горы" на поверхности нейтронных звезд оказались ниже, чем считали ранее

Золотое космическое горнило

Слияние черной дыры и нейтронной звезды влечет за собой разрушительные процессы в самой звезде, что приводит к выбросу тяжелых металлов в окружающее пространство. Их масса огромна, но все же это значительно меньше, чем синтез элементов при слиянии или столкновении нейтронных звезд.

Когда, например, два пульсара сливаются, ученые фиксируют гравитационные волны. Если же проанализировать свет от катастрофы, то можно заметить сигнатуры именно тяжелых металлов. Так было в 2017 году, когда слились две нейтронные звезды в 130 миллионах световых лет от Солнца. В результате этого золота было синтезировано в несколько раз больше, чем масса Земли.

Проведя исследования и исследовав имеющиеся данные по слиянию компактных объектов, ученые обнаружили, что слияние нейтронных звезд производит от 2 до 100 раз больше тяжелых металлов, чем слияние черной дыры и нейтронной звезды.