Частицы-призраки могут увеличивать производство золота в космосе: что выяснили физики
Частицы-призраки могут увеличивать производство золота в космосе: что выяснили физики

Частицы-призраки могут увеличивать производство золота в космосе: что выяснили физики

Исследователи пришли к выводу, что для образования тяжелых металлов и редкоземельных элементов решающее значение имеет переход нейтрино из одного типа в другой. Этот процесс происходит во время слияния нейтронных звезд.

Физики впервые смоделировали, как частицы нейтрино меняют свой тип во время слияния нейтронных звезд. Этот процесс, который заканчивается взрывом килоновой, приводит к созданию таких тяжелых химических элементов как золото и платина. Физики выяснили, что изменение типа нейтрино увеличивает производство этих ценных металлов во время r-процесса или процесса захвата нейтронов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Что такое нейтрино?

Нейтрино называют частицами-призраками из-за того, что они плохо взаимодействуют с другими частицами, а потому их сложно обнаружить. Но это самая распространенная частица во Вселенной, которая не имеет заряда, то есть является нейтральной, и имеет очень маленькую массу. Существуют три типа нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино. Свойства этих частиц, а также их способность переходить из одного типа в другой указывают на существование физики за пределами Стандартной модели физики элементарных частиц.

Нейтрино называют частицами-призраками из-за того, что они плохо взаимодействуют с другими частицами, а потому их сложно обнаружить
Фото: Science

Что такое нейтронные звезды?

Нейтронные звезды возникают после смерти массивных обычных звезд, когда те взрываются сверхновой. Эти очень плотные звезды состоят в основном из нейтронов. Это частицы вместе с протонами и электронами являются компонентами атомов. Нейтронные звезды имеют диаметр от 10 до 20 км, но их масса может быть в 2 раза больше, чем у Солнца. Отсюда и невероятная плотность объектов, которые к тому обладают сильнейшими магнитными полями во Вселенной.

Когда происходит слияние нейтронных звезд, то в конечном итоге происходит мощный взрыв килоновой. Это энергетическое событие намного сильнее, чем сверхновая. Во время слияния нейтронных звезд происходит r-процесс или процесс захвата нейтронов. В результате возникают, например, такие тяжелые химические элементы, как золото, платина, уран и стронций. После взрыва килоновой эти элементы рассеиваются по космосу. Напоминаем, что обычные звезды в своих ядрах могут создать только элементы, которые не тяжелее железа.

Нейтронные звезды возникают после смерти массивных обычных звезд, когда те взрываются сверхновой. Эти очень плотные звезды состоят в основном из нейтронов
Фото: ESA

Как нейтрино влияют на производство золота в космосе?

По словам ученых, предыдущие моделирования слияний нейтронных звезд не учитывали переход нейтрино из одного типа в другой во время этого процесса. Отчасти это связано с тем, что ученые имеют еще мало информации о механизме, который лежит в основе таких превращений, которые выходят за рамки Стандартной модели физики элементарных частиц.

Теперь же физики обнаружили, что преобразование нейтрино влияют на материю, которой выбрасывается после взрыва килоновой и на ее состав. По словам ученых, в таких экстремальных условиях, как слияние нейтронных звезд изменение типов нейтрино может иметь решающее значение для создания тяжелых химических элементов.

В моделировании физики уделили особое внимание превращению электронного нейтрино в мюонное, которое является наиболее значимым преобразованием в условиях слияния нейтронных звезд.

Когда происходит слияние нейтронных звезд, то в конечном итоге происходит мощный взрыв килоновой
Фото: NASA

Авторы исследования говорят, что электронные нейтрино могут взять нейтрон и превратить его в протон и электрон. Но мюонные нейтрино не могут этого сделать. Таким образом, преобразование нейтрино из одного типа в другой может изменить количество доступных нейтронов, что напрямую влияет на образование тяжелых металлов и редкоземельных элементов.

Физики выяснили, что изменение нейтрино может увеличить производство тяжелых химических элементов, таких как золото и платина, во время слияния ней тронных звезд, примерно в 10 раз.

Но многое еще остается неизвестным. Например, физики не уверены точно, как и когда происходят преобразования нейтрино при слиянии нейтронных звезд.

Как уже писал Фокус, для того, чтобы раскрыть секреты нейтрино в Китае построили специальный подземный детектор на глубине 700 метров.

Также Фокус писал о том, что впервые за 1400 лет к нам приближается недавно обнаруженная яркая комета. В октябре мимо Земли пролетит новая долгопериодическая комета C/2025 R2 (SWAN). Ее обнаружил астроном-любитель из Украины с помощью изображений космического аппарата NASA. Существует вероятность, что эту комету можно будет увидеть невооруженным глазом.

Теги по теме
Космос золото
Источник материала
loader
loader