Тяжелые металлы на Земле появились в результате взрывов сверхновых

Согласно новому исследованию, тяжелые элементы, обнаруживаемые на Земле, такие как золото и платина, в основном появлялись в космосе в результате необычных взрывов сверхновых.

Примерно 80 процентов всех тяжелых элементов во Вселенной, вероятно, формировались в коллапсарах, редких, но богатых по объемам производимых тяжелых элементов разновидностях сверхновых в результате гравитационного коллапса древних, массивных звезд, масса которых обычно превышает массу Солнца не менее, чем в 30 раз, сказал один из авторов нового исследования, профессор физики Университета Гвельфа, Канада, Даниэль Сигел (Daniel Siegel).

Эти находки бросают вызов современным представлениям, согласно которым основным источником тяжелых элементов во Вселенной являются столкновения между двумя нейтронными звездами или столкновения между нейтронной звездой и черной дырой, сказал Сигел.

Используя суперкомпьютеры, трио ученых, включающее Сигела, смоделировало динамику коллапсаров, древних звезд, гравитация которых приводит к сжатию звезды и вспышке сверхновой с формированием в остатке черной дыры.

В соответствии с построенной командой моделью, массивные, стремительно вращающиеся коллапсары извергают в космическое пространство тяжелые элементы, количество и распределение которых «удивительно точно соответствуют тому, что мы наблюдаем в нашей Солнечной системе», пояснил Сигел.

Ирония судьбы состоит в том, что команда Сигела начала эту научную работу для того, чтобы глубже понять физику столкновений нейтронных звезд, которые до сегодняшнего дня считались основным источником тяжелых элементов во Вселенной. Однако построив модель, ученые осознали, что основным источником этих элементов являются отнюдь не мощнейшие столкновения во Вселенной, а объекты иного рода – коллапсары.

Следующим этапом своего исследования команда Сигела видит проверку сделанных расчетов наблюдениями. Такие наблюдения станут возможными с вводом в эксплуатацию нового космического телескопа НАСА James Webb («Джеймс Уэбб»), чьи возможности наблюдения Вселенной в ИК-диапазоне позволят различить характерные спектральные признаки тяжелых элементов, извергаемых со стороны коллапсара, расположенного в далекой галактике.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник