Японские физики провели исследование и выяснили, что слияния нейтронных звезд приводят к синтезу сверхтяжелых атомов редкоземельных металлов. О работе сотрудников Университета Тохоку говорится в статье, опубликованной в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Большая часть элементов, которые тяжелее водорода, появились в недрах звезд в ходе термоядерного синтеза. Вместе с тем для синтеза элементов тяжелее железа в большом количестве давления внутри даже самых крупных звезд не хватает. Из-за этого ученые полагают, что они появились в процессе вспышек сверхновых. Тем не менее и вспышек сверхновых недостаточно, чтобы объяснить существование самых тяжелых металлов. В их синтезе, вероятно, приняли участие нейтронные звезды.
Японские ученые изучили следы слияния пульсаров в галактике NGC 4993, которое случилось еще пять лет назад. Ранее они замечали признаки появления золота при этом столкновении, однако теперь специалистов интересовало, присутствуют ли в спектре данного катаклизма следы других реакций, ведущих к образованию других элементов – церия, лантана и других.
По словам физиков, многие из этих веществ должны обладать четкими линиями в спектре, что облегчает процесс их поиска во вспышке килоновой, порожденной слиянием нейтронных звезд. С помощью суперкомпьютера исследователи просчитали то, как выглядят линии излучения и поглощения для всех лантаноидов, и попробовали отыскать их в данных, собранных орбитальными инфракрасными телескопами в 2017 году во время наблюдений за вспышкой GW170817 в галактике NGC 4993.
Оказалось, что в инфракрасной части спектра данной вспышки на самом деле присутствовали отчетливые линии, связанные с редкоземельными металлами. Следов лантана и церия было немного, тем не менее сам факт их обнаружения очень важен для науки.
Напомним, в начале года немецкие ученые открыли новую экзопланету, расположенную на расстоянии 855 световых лет от Солнечной системы. Металлы там принимают газообразную форму и может пойти дождь из драгоценных камней.
Подробнее в сюжете: Научные открытия