Ученые нашли источник тяжелых элементов во Вселенной

Элементы тяжелее железа образуются при r-процессе, который наблюдается и при слиянии нейтронных звезд, но это капля в море

Ученые определили тип сверхновой, называемой магнитовращательной гиперновой, которая является потенциальным источником тяжелых элементов во Вселенной. Все началось с обнаружения старого красного гиганта, которому уже 13 миллиардов лет. Находится он во внешних областях Млечного Пути. Проанализировав его состав, астрономы нашли 44 тяжелых элемента. По словам астронома Дэвида Йонга из Австралийского национального университета в Канберре, это означает, что звезда образовалась из материала, оставшегося «в результате особого взрыва массивной звезды вскоре после Большого взрыва».

Как заверяют ученые, элементы в древней звезде не являются результатом слияния нейтронных звезд. Содержание определенных тяжелых элементов, таких как торий и уран, оказалось выше, чем можно было бы ожидать от слияния нейтронных звезд. Кроме того, звезда также содержит более легкие элементы — цинк и азот, которые не появляются в результате подобных слияний.

Поскольку в звезде оказалось очень мало железа, элемента, который накапливается в процессе звездообразования и гибели звезд, ученые считают, что данный красный гигант — звезда второго поколения, тяжелые элементы которой появились в результате одного единственного взрыва сверхновой.

В ходе моделирования было сделано предположение, что это магнитовращательная гиперновая, образовавшаяся в результате смерти быстро вращающейся и сильно намагниченной звезды, по меньшей мере, в 25 раз массивнее нашего Солнца. Когда эти звезды в конце своей жизни взрываются, у них может быть энергичная, богатая нейтронами среда, необходимая для образования тяжелых элементов.

Магнитовращающие гиперновые звезды могут быть похожи на коллапсары — тоже массивные вращающиеся звезды, которые вместо взрыва коллапсируют в черные дыры. Коллапсары ранее также подозревались в производстве элементов r-процесса.

Исследователи считают, что магнитовращающие гиперновые звезды встречаются редко — 1 из 1000 сверхновых. Но даже в этом случае подобные взрывы происходили бы в 10 раз чаще, чем слияния нейтронных звезд. Эти гиперновые звезды могут быть родителями 90% всех элементов r-процесса.