новости космоса
2785 15
19 июня 2019 18:15:49

«Астрономы-золотоискатели» изучают состав древнейших звезд Вселенной

Астрономы пытаются обнаружить золото на поверхностях некоторых наиболее древних звезд Вселенной, чтобы выяснить происхождение металлов в космосе.

В новом исследовании ученые применили методы численного моделирования для изучения формирования звезд в галактиках, начиная от эпохи Большого взрыва, с целью раскрыть тайну происхождения тяжелых элементов. К тяжелым элементам Периодической таблицы относят золото, платину, уран и плутоний.

«Чтобы понять причины появления этих элементов во Вселенной, вам нужно знать, насколько много звезд было сформировано», - пояснил Бенуа Коте (Benoit Côté), исследователь из Объединенного института ядерной астрофизики – Центра по изучению эволюции элементов Университета штата Мичиган, США, и главный автор новой научной работы.

Это новое исследование базируется на открытии, сделанном в 2017 г., согласно которому объединяющиеся нейтронные звезды, сколлапсировавшие ядра гигантских звезд, формировали тяжелые элементы во Вселенной. Однако в своем новом исследовании ученые теперь задаются вопросом: являются ли столкновения нейтронных звезд единственным источником золота и платины во Вселенной?

В предыдущем исследовании, проведенном этим научным коллективом, сделан вывод о том, что нейтронные звезды являются не единственным источником тяжелых элементов. В том исследовании было показано, что одних лишь столкновений между нейтронными звездами недостаточно, чтобы объяснить все количества элементов, сформированных в результате протекания r-процесса, представляющего собой комплекс ядерных реакций, ведущих к формированию тяжелых элементов.

Кроме моделирования, в новом исследовании Коте и его команда представляют результаты наблюдений поверхностей древних звезд, проведенных для определения их химического состава. Эти наблюдения проводились в попытке обнаружить следы золота и других тяжелых элементов, формировавшихся в ранней Вселенной – научная область, известная как «галактическая археология».

Результаты были представлены Коте на собрании Канадского астрономического общества в Монреале на этой неделе, а соответствующие статьи опубликованы в журнале Astrophysical Journal.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
graviton32 · 19-06-2019

Столкновений между звездами недостаточно, для того, чтобы образовалось на этом месте золото.

2
dilettant128 · 20-06-2019

А с какого перепугу ищут золото на поверхности "древних" звёзд?!
И что это за термин такой "древняя звезда"?
Излишнее рвение в популяризации науки - злейшее зло!

3
viktorchibis45 · 20-06-2019

Leonid, а могут ли тяжелые металлы «плавать» на поверхности звезд? Ведь ТЯР, в которых они образуются идут в недрах звезд. И образующиеся тяжелые элементы за счет своего повышенного удельного веса должны «тонуть» в ядро звезды. А там их проидентифицировать вряд ли возможно.

4
Teddy37 · 20-06-2019

Вряд ли они тонут. Там так все "кипит", что про утонуть речи нет.
Самое главное, как в том анекдоте, "ищут не там, где потеряли, а там где видно".

5
puzzler45 · 20-06-2019

"Нейтронные звезды являются не единственным источником тяжелых элементов"
Другим источником трансжелезных элементов являются взрывы сверхновых. А что после этих взрывов остаётся? - Нейтронная звезда или черная дыра. Поэтому наблюдать можно только элементы, осевшие на другие соседние звезды. И откуда мы узнаем, откуда взялись эти элементы - после слияния НЗ или после взрыва сверхновой?
И что нам дает такая информация? Спектры одиночных звезд можно наблюдать максимум в ближайших галактиках.

6
Sqwair77767 · 20-06-2019

Вот, о чем я и говорил давеча. "Проблема нехватки слияния НЗ и взрывов сверхновых" вылезла всё-таки! :)
Ждем, теперь, когда вылезет проблема распределения тяжелых элементов.
А так, правильно делают, что изучают образование тяжелых элементов в звездах, а не в их остатках.

7
koftochka100 · 20-06-2019

Я всегда думала, что тяжелые элементы появились после прогорания 1 поколения звезд.Ядро коллапсировало, а элементы образовывались от ударной волны в скинутых внешних слоях.

8
Teddy37 · 20-06-2019

Народ. Вот список источников тяжелых металлов по всей таблице Менделеева:
apod.nasa.gov/apod/ap171024.html

9
viktorchibis45 · 21-06-2019

Насчет того, что тяжелые элементы тонут, я наверное погорячился. Но не по тому, что там всё кипит. Плотность вещества при движении по радиусу от ядра звезды к поверхности всё-таки падает. И более плотные элементы должны при этом тонуть. Вот только все они там находятся в состоянии плазмы – ядра отдельно, электроны отдельно. А плотность всех ядер примерно одинакова и равна плотности нуклонов. Правда при кипении бОльшую роль наверное играет масса частиц, а не их плотность. Более тяжелые частицы (образующиеся в ТЯР в ядрах звезд) труднее вытолкнуть на поверхность. Скорее всего, все они в ядрах и остаются. Точно также, как и тяжелые металлы из исходной газово-пылевой смеси при образовании звезд, под действием гравитации концентрируются в центральной области загорающейся звезды.
Так можно ли тяжелые элементы увидеть на поверхности звезды?

10
Teddy37 · 21-06-2019

Конечно тяжелых элементов ближе к ядру больше, но параметр сепарации тем меньше, чем больше температура и турбулентное перемешивание. А оно в звездах огромное. Поэтому часть тяжелых элементов находится на поверхности. Вот эту часть и можно наблюдать.

11
viktorchibis45 · 23-06-2019

PS: Наконец-то вырвался от дачных дел и добрался до компьютера.
.
Teddy, безусловно Вы правы, и астрофизики уже наблюдали «свинцовые» звезды (результат s-реакций). Но s-реакции работают только до 83-го элемента. А последующие элементы (по классике) – результат r-реакций при взрыве СНЗ. Значит на поверхности «нормальных» звезд можно наблюдать тяжелые элементы только до Z=83. Более тяжелые элементы конечно не стабильные, но до наших времен все-таки доживают. Интересно, - наблюдали ли их на поверхности звезд? И что бы это могло означать?
.
Нет ли у Вас ответа на эти вопросы?

12
Teddy37 · 24-06-2019

Статьи на данную тему не читал, но если звезды вторичные, то в них могут быть любые элементы.

13
viktorchibis45 · 25-06-2019

Я конечно имел в виду первичные звезды. В этом случае, если Уэбб обнаружит в спектре их излучения элементы тяжелее Z=83, то это должно означать, что данные элементы образовались ещё до первичных звезд в газово-пылевом облаке. А это может быть только при начальном нуклеосинтезе из реликтовых (более тяжелых нейтронов), как предсказывает ST. (Напомню, что данная схема также гарантирует равенство образующихся протонов и электронов. Ни одна другая теория этого не объясняет).
.
PS: Суперджеты при взрыве СНЗ портят эту схему, допуская занос сверхтяжелых элементов из соседней галактики. Но даже в этом случае (если такие асимметричные взрывы СНЗ могут быть), фактор времени все расставляет на свои места. Нужен инструмент, который дотянулся бы по расстоянию и времени до 250 млн световых лет от БВ (по современным оценкам 180 млн лет – время образования первичных звезд в первичных галактиках, и 70 млн лет – время существования до взрыва первичных звезд). Все взоры обращаем на Джеймса Уэбба и с нетерпением ждем его запуска и результатов исследования.

14
viktorchibis45 · 03-07-2019

«Реальность всегда кучерявее моделей.» - Teddy.
С этим спорить трудно. Но единственный метод познать реальность – это несколько упростить её модель, отбросив малосущественные элементы.
Так dr_ovosek упирает на силу термоядерного взрыва. Но всякий взрыв – это движение во вне. А если перекрыть все каналы движения (прочной оболочкой или ещё более сильным встречным движением), то взрыв будет бурлить внутри. Причем взрыв «внутри» без достаточного сброса давления породит ЧД, которая тут же «съест» всё давление и начнет работать наоборот, как насос.
Аналогичный анализ можно провести и другими элементами процесса (степень стабильности в облаке, наличие-отсутствие зарядов – без движения которых не может возникать магнитных полей, и т.д.). Думаю, что степень их влияния будет не сопоставима с энергией поездов, мчащихся в одну точку.
Я конечно изложил «словесную» модель. Снимаю шляпу перед авторами статьи и Leonid-ом, способными просчитывать такие модели.

15
viktorchibis45 · 03-07-2019

Извиняюсь - Опять не туда положил комментарий.

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.

© 2002-2021. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!