Опровергнуто устоявшееся представление о Вселенной

Ученые Университета Монаша в Австралии выяснили, что столкновения нейтронных звезд не могут привести к изобилию тяжелых элементов во Вселенной. Ранее этот процесс считался главной причиной возникновения таких металлов, как золото, серебро, торий и уран. Об опровержении устоявшихся представлений о появлении атомов сообщает издание Science Alert.

Чтобы возникли элементы тяжелее железа, требуется r-процесс, также называемый быстрым процессом захвата нейтронов. Он протекает во время вспышек сверхновых, когда в ходе ядерных реакций атомные ядра начинают захватывать нейтроны, не успевая распадаться. Столкновение нейтронных звезд способно запустить r-процесс, однако для наблюдаемой картины распределения тяжелых элементов во Вселенной необходима какая-то минимальная частота столкновений нейтронных звезд.

Исследователи построили модели эволюции химических элементов во Вселенной, учитывая частоту событий нуклеосинтеза. Оказалось, что столкновения нейтронных звезд не могут объяснить наличие тяжелых элементов ни в ранней Вселенной, ни в наши дни. Вместо этого источником атомов мог стать особый тип сверхновых звезд: магнитовращающие сверхновые (англ. magnetorotational supernovae).

Магнитовращающие сверхновые возникают при коллапсе ядра массивной быстро вращающейся звезды, обладающей сильным магнитным полем. Этот процесс достаточно энергетичен, чтобы запустить быстрый захват нейтронов. Магнитовращающие звезды должны составлять довольно небольшой процент среди тех светил, что обладают 25-50 массами Солнца, чтобы объяснить избыток тяжелых элементов.