Найлегші елементи Всесвіту — водень і гелій — народилися під час Великого вибуху. Важчі, такі як кисень чи залізо, синтезуються в ядрах зір і розсіюються космосом після їхньої загибелі. Але найцінніші речовини — золото, платина та інші елементи, важчі за залізо — виникають лише в екстремальних умовах, які десятиліття залишалися загадкою для науки. Дослідники на чолі з професором Браяном Мецгером та докторантом Анірудхом Пателем запропонували несподіване рішення: джерелом цих елементів могли стати магнетари — нейтронні зорі з найпотужнішими магнітними полями у Всесвіті.
Від спалаху до скарбів
27 грудня 2004 року космічні телескопи зафіксували найпотужніший спалах гамма-випромінювання в історії спостережень. Його джерелом став магнетар SGR 1806-20, розташований за 30 тис. світлових років від Землі. За пів секунди він вивільнив більше енергії, ніж Сонце за 250 тис. років. Проте найцікавішим стало «післясвітіння» — слабший сигнал, який тривав години. Науковці довго не могли пояснити його природу.
Нове дослідження показало: цей сигнал — слід радіоактивного розпаду важких елементів, синтезованих під час спалаху. Коли магнетар вивільнив енергію, його кора зазнала серії ядерних реакцій, утворивши елементи, сукупна маса яких перевищує Марс. «Ми порівняли моделі з даними 2004 року і побачили ідеальний збіг. Це був момент еврики!» — розповів Патель.
Від магнетарів до людських прикрас
Магнетари — це нейтронні зорі, що залишаються після вибухів наднових. Їхні магнітні поля в трильйони разів сильніші за земні, а енергія спалахів здатна впливати на атмосфери планет. За оцінками науковців, до 10% золота, платини та інших металів на Землі могли утворитися саме під час таких спалахів.
«Платина та золото у моїй обручці, можливо, народилися у схожому спалаху», — зазначив Мецгер.
Це лише другий підтверджений механізм синтезу найважчих елементів. Першим було злиття нейтронних зір, передбачене Мецгером 2010 року та підтверджене 2017-го. Нова робота змінює уявлення про хімічну еволюцію Всесвіту. «Магнетари могли бути космічними кузнями важких металів», — додав Патель.
Дослідження не лише розкриває таємниці минулого, а й породжує нові запитання: наскільки часто магнетари генерують такі спалахи? Чи можуть вони пояснити всю кількість важких елементів у Галактиці? Відповіді на них допоможуть зрозуміти, як атоми, що складають наше тіло та навколишній світ, пройшли мільярди років космічного синтезу.
Наступного разу, коли ви будете дивитися на золоту прикрасу, згадайте: її історія, можливо, почалася у полум’ї найпотужніших вибухів у Всесвіті.
Раніше ми повідомляли про те, як астрономи побачили утворення золота від злиття нейтронних зір.
За матеріалами NASA
