Откуда золото во Вселенной?
Просмотров: 2,8 тыс.
Любопытный дилетант
КомментарииПожаловаться
Описание:
В начале во Вселенной был только водород с незначительными примесями, а более тяжёлые элементы синтезировали уже звёзды первого поколения. Но и в них может образовываться максимум железо, а для синтеза более тяжёлых элементов вроде золота нужны уже другие процессы...
До образования звёзд первого поколения всё вещество Вселенной представляло собой водород с редкими включениями гелия и лития. Именно из них состояли первые звёзды, а более тяжёлые элементы возникали уже в недрах этих звёзд при ядерном синтезе.
Однако самый тяжёлый элемент, при образовании которого в ходе ядерного синтеза энергия хотя бы всё ещё не поглощается — железо. Более тяжёлые же элементы возникают при катастрофических событиях с выделением энергии — во взрывах сверхновых, при гибели коллапсаров и слиянии нейтронных звезд.
Проведя компьютерное моделирование процессов, которые ведут к образованию в звёздах элементов тяжелее железа, таких как свинец, ртуть, золото, уран, которые входят в состав землеподобных планет, включая Землю, и людьми, например, весьма высоко ценятся, немецкие астрофизики предложили ещё один путь их образования.
Компьютерная модель, разработанная учёными, подтвердила все ранее придуманные сценарии со взрывами. Но кроме этих процессов, исследователи наткнулись ещё на один, тоже ведущий к появлению тяжёлых элементов.
Коллапс массивной звезды и слияние нейтронных звезд приводят к образованию черной дыры, окруженной аккреционным диском из поглощаемого ею вещества. В этом диске развивается процесс захвата свободных нейтронов легкими ядрами, которые набирают массу, пока скорость захвата больше скорости распада получившегося изотопа.
Для проверки этой гипотезы астрофизики моделировали чёрные дыры разной массы с разной плотностью аккреционного диска. Выяснилось, что чем больше диск, тем больше нейтронов участвуют в синтезе. Однако если диск слишком велик, нейтроны превращаются в протоны и перестают участвовать в процессе. По расчётам учёных, оптимальная масса диска — 0,01—0,1 массы Солнца.
