новости космоса
5197 26
09 мая 2019 09:56:48

Вращающиеся «коллапсары» являются основным источником золота во Вселенной

Основная часть золота, урана и других тяжелых элементов во Вселенной формируется стремительно вращающимися коллапсирующими звездами, показано в новом исследовании.

Три наиболее легких элемента во Вселенной – водород, гелий и литий – сформировались в ранние моменты существования нашего мира, в течение всего лишь примерно одной минуты после Большого взрыва. Элементы Периодической таблицы вплоть до железа в основном формировались позднее, в ядрах звезд.

Однако путь формирования более тяжелых элементов, таких как золото и платина, многие годы оставался загадкой для астрономов. Предыдущие исследования показали, что для формирования тяжелых атомных ядер необходим процесс поглощения более легким ядром нейтронов, известный как r-процесс.

«Мне представляется просто удивительным тот факт, что даже в этом году – когда мы празднуем 150-летие Периодической таблицы – мы все еще знаем очень мало о формировании наиболее тяжелых ее элементов», - сказал главный автор нового исследования Дэниел Сигел (Daniel Siegel), физик-теоретик из Института теоретической физики Периметр в Уотерлу, Канада. Эти элементы включают «золото, платину, а также редкоземельные металлы, которые можно встретить в наших мобильных электронных устройствах», сказал он.

В 2017 г. ученые при помощи гравитационных волн обнаружили событие столкновения двух нейтронных звезд. Сигел и его команда на основании предыдущих исследований, в которых было показано, что столкновение нейтронных звезд создает условия для активного протекания r-процесса, смоделировали это столкновение и выяснили, что r-процесс преимущественно протекает в аккреционном диске, формирующемся вокруг образующейся черной дыры. Построенная модель позволила команде понять, что аналогичные процессы формирования тяжелых элементов характерны также для совершенно других с астрофизической точки зрения систем, называемых «коллапсарами» – стремительно вращающихся массивных звезд, которые взрываются с образованием черной дыры, окруженной массивным аккреционным диском.

Коллапсары реже встречаются во Вселенной, чем столкновения между нейтронными звездами, однако они производят большие количества тяжелых элементов в результате более интенсивного протекания r-процесса, выяснили исследователи. Проведенные командой расчеты показали, что на долю коллапсаров приходится не менее 80 процентов от количества тяжелых элементов в нашей Галактике, в то время как на долю столкновений между нейтронными звездами приходятся оставшиеся 20 процентов.

Исследование опубликовано вчера, 8 мая, в журнале Nature.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
nick_s57 · 09-05-2019

Всех с Днём Победы! Мира, благополучия и здоровья! ))

2
Leonid3136 · 09-05-2019

С Днём Победы коллеги! Вспомним тех, кто победил и вернулся, помянем тех, кто там остался!

3
Nablydatel86 · 09-05-2019

На золотишко то как потянуло... Неспроста это...
.
С праздником Победы!

4
Kolober2 · 09-05-2019

Комментарий заблокирован

5
Kolober2 · 09-05-2019

От того что забанили комментарий, реальность сказанного не изменится. А вот фальшивость аукнится.

6
dengess190 · 09-05-2019

Kolober, теперь придётся подневольным модерам и админам под новый закон подцензуривать. На всякий случай. Ведь не угадаешь, что власть пожелает считать неуважением к себе любимой.

7
dengess190 · 09-05-2019

Коллапсар и ЧД имеют мощную гравитацию. Как тяжёлые металлы убегут от них, и засорят планеты?

8
Maha29 · 09-05-2019

Джеты!
"Более того, присутствие тяжелых атомных ядер в джетах черной дыры означает, что масса и энергия уносятся из черной дыры в гораздо больших количествах, чем мы ранее предполагали, что может иметь воздействие на механизм и скорость, с которой черная дыра аккумулирует материю"

9
Sqwair77759 · 09-05-2019

Maha, не-не-не! Никаких джетов! Только последствия взрыва сверхновой! Коллапсар - это массивная звезда, больше 10М, обычно это звезды Вольфа-Райе, взорвавшаяся сверхновой. Вот материал образовавшийся в результате взрыва этих массивных сверхновых, в частности, такие интересующие элементы как золотишко и платина, и есть остаток разбросанного вещества, ввиде туманности. Но это было известно давно, по крайней мере теоретически, так же как и образование тяжелых элементов при слиянии НЗ... Здесь, в статье, изюминка вот в чем - r-процесс. То бишь, конкретные закономерности и каналы трансформации элементов в конкретном виде "как это происходит", ну или как могло бы происходить.
А образование, после взрыва сверхновой НЗ или ЧД в остатке, на образование тяжелых элементов никакого влияния не имеет. Но вот, эволюция этого остатка, окруженного туманностью, после взрыва сверхновой весчь интересная. Но, речь здесь не об этом.

10
nikkaknik55 · 09-05-2019

Всех с Днем Победы. Если бы средневековые алхимики знали как рождается золото, они бы очень расстроились:-)

11
viktorchibis33 · 09-05-2019

Sqwair777 (ком 9), учите матчасть (теорфизику), а она говорит – «детальный анализ процессов, идущих при взрывах сверхновых, показал, что их «производительность» недостаточна, чтобы породить наблюдаемое количество атомов тяжелых элементов — во Вселенной их значительно больше. В конце 1980-х годов ученые выдвинули предположение, что за производство тяжелых элементов могут отвечать слияния нейтронных звезд. Только в этом случае становится возможной реакция синтеза тяжелых элементов путем быстрого захвата нейтронов — r-процесс».
.
Правда, я только вчера в диалоге с Mahой критиковал «ставку» на r-процесс при слиянии двух НЗ, и вот пожалуйста «незримая рука» теорфизики уже сегодня предлагает 80%-ю «альтернативу» в виде r-процессов в коллапсарах.
.
По данному поводу могу повторить свои аргументы из www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190506101423 изменив п. 3 применительно к коллапсарам:
1. Реакция синтеза тяжелых элементов путем быстрого захвата нейтронов (r-процесс) – экспериментально не проверены и являются чисто теоретическими на основе СТАНДАРТНЫХ нейтронов (!).
2. Согласно ST стандартные нейтроны присутствуют только в изотопах дейтерия. Во всех остальных изотопах масса протонов и нейтронов убывает вплоть до изотопа 56Fe (в 56Fe содержатся самые легкие протоны и нейтроны, содержащие по 9 мю-нейтрино).
3. Совершенно не понятно чем «питается» r-процесс в коллапсаре (откуда берется лавинообразный поток нейтронов? В обычных ТЯР их рождается относительно мало.). И наоборот, если подразумевается r-процесс в АД ЧД, разорвавшем ядра на нуклоны, то откуда берутся «металлы», которые надо «напичкивать» нейтронами?
4. Согласно ST образование всего спектра изотопов от самых легких до самых тяжелых происходит в едином цикле в процессе первичного нуклеосинтеза из реликтовых нейтронов в дозведной среде ещё до образования галактических облаков. Данный процесс заканчивается с окончанием запаса реликтовых нейтронов.
.
С Днем Победы!

12
Sqwair77759 · 09-05-2019

viktorchibis, Будьте внимательней! "Но это было известно давно, по крайней мере теоретически, так же как и образование тяжелых элементов при слиянии НЗ... " :)

13
Kolober2 · 10-05-2019

viktorchibis, и другие, с конца окончания 2-й мировой войны до 60-х в СССР праздник победы в виде парада военной техники и военных не отмечался. Для ветеранов войны это был день скорби.
Если вы действительно сочувствуете людям, которые воевали, то лучше преклонить голову в скорби...

14
nick_s57 · 10-05-2019

Kolober (13), Вы, Колобок, кого тут жизни учить собираетесь? Склоните голову в скорби. Только молча.
Начиная с 1945 года день 9 мая всегда был праздником. Это радость долгожданной победы со следами на глазах и скорбью в душе.
Надеюсь у Вас хватит ума не дискутировать на эту тему.

15
BlackHole15 · 10-05-2019

Прошлогодние праздничные майские комментарии точь в точь повторяется.

16
Maha29 · 10-05-2019

Kolober, враги наши хотели бы видеть нас коленопреклоненными, с поникшей головой, в скорби посыпающими себя пеплом. Война -- ужасное, кровавое, грязное дело. Нормальный человек чувствует отвращение ко всему что с ней связано и побывавшие там, большинство наших ветеранов, никогда не любили вспоминать, что с ними там происходило. Не смотрели фильмы о войне. Но конечно же они помнили -- в первую очередь павших друзей и погибших родных и близких. Их скорбь очень велика. И мы скорбим вместе с ними по всем погибшим в этой бойне. Но мы еще и гордимся нашими воинами, нашим народом, победившим пришедших на нашу землю поработителей и подняв голову провозглашаем: ГЕРОЯМ -- СЛАВА! СЛАВА НАРОДУ -- ПОБЕДИТЕЛЮ!
Именно благодаря личному героизму и самоотверженности народа была достигнута Победа. И поэтому мы будем ныне носить портреты наших героев в Бессмертном полку по улицам в память себе об этом необходимом нашему народу качестве, как мы прежде носили их незримо в сердце своем. Нам нужно напоминать себе и всем об этом, чтобы не пришли к нам опять желающие поставить нас на колени.

17
Nablydatel86 · 10-05-2019

Золото вызывает - безумие.
Золотая лихорадка - опасная болезнь.
Специфичные признаки - фанатизм, полное отсутствие осознания что ты болен...

18
nikkaknik55 · 10-05-2019

nick_s: +.

19
itatel61 · 10-05-2019

На мой взгляд разные взрывы приводят к расщеплению тяжелых элементов быстрыми нейтронами с небольшим выходом более тяжёлых элементов (как при взрыве ядерной бомбы получают несколько граммов калифорния). То есть в указанных процессах тяжелые элементы скорее уничтожаются. А вот при разрушении НЗ что-то существенное может получаться

20
dilettant120 · 10-05-2019

Ладно, допустим что так оно и есть, вот только аккреционный диск (АД) ЧД ждёт неминуемаю участь быть "съеденным", большая часть в-ва во внешние области никогда не попадёт, а то, что будет выброшено джетами, уже не будет содержать в себе атомы тяжёлых элементов. Опять загвоздка. Откель всё-таки столько золота и платины во Вселенной?

21
Kolober2 · 10-05-2019

(16)
Maha, перестаньте писать лозунгами, и начните осознавать, что вы пишите.
Вопрос лишь один, который развернулся на нескольких ветках обсуждения: такое "празднование" 9 мая неприемлемо для ветеранов войны, впрочем и для всех остальных граждан, потому что конец войны, это не есть подготовка и демонстрация сил к новой войне. Вы лично, Maha, хотите быть раненой, убитой, или покалеченной в ходе очередной войны? А парады и демонстрации именно об этом, практически нет ни одной семьи у которых кто то бы не пострадал во время войны.

22
Kolober2 · 10-05-2019

Поздравляя с победой, вы тем самым готовите почву для очередной победы/поражения. Склоняя голову в скорби, вы тем самым убираете этот порочный круг победы/поражения.
Если говорить о статусе этого дня, то я бы его назвал Днём освобождения, Окончания войны.
Победа, понятие относительное, достаточно посмотреть как живут сейчас немцы, и как россияне.

23
nikkaknik55 · 10-05-2019

А я рад, что Россия гордится и не забывает тех, кому обязаны жизнью половина Европы, да и те, кто сейчас призывает к примирению в немецких парламентах. Парад - это не только дань нашим прадедам, но это и гарантия против новых гитлеров всех мастей.

24
Sqwair77759 · 10-05-2019

Я тут, вот чё подумал... Взрыв сверхновых штука редкая, а слияние НЗ, штука еще более редкая. Тут ведь как? Это надо чтоб, помимо остатков взрывов, ввиде НЗ, эти остатки еще и встретились меж собой, и до кучи - провзаимодействовали. Имхо, даже слияния НЗ, не могут быть причинами образования такого количества тяжелых элементов.
Интересно было бы глянуть статистику распределения НЗ, количество слияний на единицу объема МП (хотя бы), количество и карту распределения тяжелых элементов и сопоставить с картой распределения областей слияния НЗ.
Ну или, хотя бы, посмотреть процентное распределение, этих самых тяжелых элементов, по объектам СС - планетам и их спутникам. И сравнить, всё это дело, с процентным содержанием, этих же элементов в Земле. Если расхождение будет больше, определенного процента (связанного, например с разными расстояниями между объектами, их гравитацией и т.д.), то - что-то тут не так! И тогда, ни сверхновые, ни НЗ, здесь не при делах, потому как получается, как с кометами и астероидами, которые аццки прицельно и избирательно, именно на Землю, натаскали - и воду, и углерод, и т.д., в таких количествах, в которых на других телах, этих веществ и элементов почему-то не имеется.

25
nikkaknik55 · 10-05-2019

В ранней вселенной тоже вполне могли рождаться нейтронные звезды, так что часть благородных металлов могут оказаться реликтом...

26
Kolober2 · 11-05-2019

(24)
Sqwair777, думаю что неком будущем, проблема объяснения образования тяжёлых элементов будет такой же, как пресловутые ТМ и ТЭ. Там "притяжателя" мало, а звезды не разлетаются из галактики, а здесь взрывов сверхновых да столкновений НЗ мало, а тяжёлых элементов много.
Да откуда же берётся эта ТМ и тяжелые да металлические элементы? Даже вопрос всех вопросов "Есть ли жисть на Марсе" отступает в тень под напором металличности и тяжёлости вселенной :(.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!