Сверхновые оказались не главным источником тяжелых элементов
Считается что такие элементы, как золото, серебро и плутоний, появляются во время взрывов сверхновых. Новое исследование показало, что сверхновые не объясняют того количества тяжелых элементов, которое наблюдается вокруг. Это означает, что тяжелые элементы, в основном, появляются из других источников, считает физик Антон Валлнер.
Исследователи полагают, что тяжелые элементы чаще образуются при столкновении двух плотных мертвых звезд, называемых нейтронными, а также в некоторых редких типах сверхновых, которые получаются из быстро вращающихся звезд.
Тяжелые элементы могут появиться в результате серии реакций, в которых атомные ядра «набухают», быстро поглощая нейтроны. Данная серия реакций известна как r-процесс, где «r» означает «быстрый». Но, как говорит Валлнер из Австралийского национального университета в Канберре, «мы не знаем наверняка, где происходит r-процесс». Это похоже на приглашение на вечеринку, в котором перечислены другие приглашенные, но место ее проведения не указано.
Если бы r-процесса произошел неподалеку, некоторые из созданных во время него элементы могли бы осесть на Земле. Взяв 410-граммовый образец коры, Валлнер и его коллеги разделили его на атомы с помощью ускорителя частиц и пересчитали их. Ученые искали плутоний-244, который появляется в ходе r-процесса. Поскольку тяжелые элементы всегда появляются вместе и в определенных пропорциях, плутоний-244 может подсказать, сколько было создано других тяжелых элементов. Исследователи обнаружили около 180 атомов плутония-244, которые осели в земной коре за последние 9 миллионов лет.
Плутоний-244 радиоактивен, его период полураспада составляет 80,6 миллиона лет. Таким образом, найденные атомы не могли оказаться на Земле в момент ее формирования 4,5 миллиарда лет назад. Это говорит о том, что их источник — относительно недавнее событие в космосе, произошедшее примерно 2,5 миллиона лет назад. Еще одно подобное событие произошло примерно 6,5 миллиона лет. Ученые считают, что эти события — взрывы сверхновых. Но если бы это было так, то количество плутония, появившееся в этих сверхновых, слишком мало. Тогда как объяснить изобилие тяжелых элементов в окрестностях Земли? То есть, обычные сверхновые не могут являться основным источником тяжелых элементов.
Нужно искать другие источники r-процесса, уверена астрофизик Анна Фребель из Массачусетского технологического института, которая не принимала участия в исследовании.
Где-то в космосе есть более плодовитые источники золота и других тяжелых элементов