Дослідники виявили у зірках рідкісні надважкі елементи, які не можуть існувати на Землі

Вчені виявили, що деякі нейтронні зірки містять елементи, важчі за уран, який вважають найважчим елементом на Землі. Раніше вважалося, що в природному середовищі такі елементи просто не здатні утворитися.

Про це йдеться у статті, що була опублікована в журналі Science. Виявлені елементи є надзвичайно нестабільними та короткоживучим і зазвичай не існують на Землі.

Переважна більшість матерії Всесвіту складається з водню та гелію. Зорі здатні створювати важчі елементи, але для цього їм потрібно виконати важку роботу зі збирання своїх атомних ядер. Внаслідок цього можуть утворюватися такі важкі елементи, як уран. Але, схоже, що це не межа потужності зірок.

Група вчених виявила докази того, що деякі нейтронні зірки містять ще важчі елементи. Відкриття було зроблено, коли автори вивчали метод виробництва елементів, який називається r-процес.

Такі процеси можуть відбуватися за певних екстремальних космічних подій – наприклад, коли гігантські зірки стають надновими або відбувається зіткнення нейтронних зірок. Під час цього r-процесу атомне ядро може швидко асимілювати нейтрони. Тоді можуть утворитися елементи важчі за залізо (елемент 26 у періодичній таблиці). Але вчені раніше ніколи не бачили утворення елементів, важчих за уран (елемент 92).

Підтвердження того, що зорі можуть утворювати такі надважкі елементи спершу було знайдено під час комп'ютерного моделювання r-процесу.

"Не те, щоб ми не очікували, що це станеться, просто ми не дуже добре уявляли, як знайти сигнатури (сліди або відбитки. – Ред.), які могли б підтвердити картину, яку ми маємо", – пояснив астроном з Університету штату Північна Кароліна (США) і один з авторів статті Ян Редерер.

Такі надважкі елементи є дуже нестабільними, тому можуть бути розщеплені блукаючим ядром. Але факт їхнього існування можна підтвердити, якщо знайти уламки цього розщеплення. Мова йде про такі елементи, як кадмій, олово і телур.

Тож саме їх взялися шукати дослідники, використовуючи космічний телескоп "Габбл".

Для дослідження було обрано 42 нейтронні зорі, які, за припущенням вчених, були продуктом злиття. Коли було проаналізовано ультрафіолетові спектри цих нейтронних зірок, було знайдено й сигнатури необхідних елементів.

Як пояснює Inverse, уран-238 є найпоширенішим ізотопом урану на Землі. Він має атомну масу 238, що й пояснює його назву. Але в природі ця атомна маса може бути й вищою. Так, деякі урановмісні породи містять сліди плутонію-244. А у наслідках першого в історії випробування водневої бомби були знайдені сліди ейнштейнію-254 і фермію-255 (елементів 99 і 100).

Елементи ж за межами 100 мають атомне ядро з вагою 260 або більше і виявити їх вдавалося лише в лабораторних умовах. Але навіть тоді вони були надто нестабільними та недовговічними, щоб їх можна було ретельно вивчати.

Тепер же, як пояснює Редерер, у вчених з’явилася можливість за допомогою зірок дослідити, як саме утворюються ці елементи та природу фізики, яка створює ці елементи на настільки нетривалий період.

"Погляд на зірки може дати нам спосіб дослідити ці питання, які раніше були недоступні для наших експериментів тут, на Землі", – резюмував вчений.

Раніше OBOZ.UA розповідав про те, що вчені виявили енергетичні леза, які здатні розрубувати зірки навпіл.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.