"Исчезающе редкий случай": в космосе нашли неисчерпаемый источник золота

МОСКВА, 10 фев — РИА Новости, Николай Гурьянов. Астрономы выявили феноменально редкий тип звездных систем, где сложились все условия для возникновения килоновой. Это яркое астрономическое событие связывают с образованием благородных металлов.

"Спокойная смерть"

Двойную звездную систему CPD-29 2176 на расстоянии примерно 11 400 световых лет от Земли открыли в 2016-м. Теперь ее подробно рассмотрели с помощью полутораметрового телескопа SMARTS в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо в Чили.

Ученые смогли понять эволюцию системы. На первом этапе две массивные голубые звезды создали устойчивую пару. Затем меньшая "раздела" соседку, забрав значительную часть внешней атмосферы.

Далее большая звезда коллапсировала в результате вспышки сверхновой. Массивная звезда фактически "взрывается внутрь". Вещество плотно упаковывается в ядро сравнительно небольшого размера. Если масса ядра больше трех солнечных, появляется черная дыра. Если меньше, как в этом случае, — нейтронная звезда.

© CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld

Эволюция звездной системы CPD-29 2176, первого подтвержденного предшественника килоновой

Событие в системе CPD-29 2176 — ослабленная версия вспышки сверхновой. Авторы работы используют выражение ultra-stripped supernova (если переводить дословно — "ультраобнаженная сверхновая"). Как сообщили РИА Новости в Институте космических исследований РАН, устоявшегося аналога этого термина в русском языке пока нет.

По выражению ведущего автора статьи Ноэля Ричардсона из Авиационного университета Эмбри Риддла (США), это была сравнительно "спокойная смерть" далекого солнца, благодаря чему меньшая звезда-компаньон сохранила место в системе.

Получившаяся нейтронная звезда, в свою очередь, начинает "поедать" соседку — этот момент астрономы наблюдают прямо сейчас.

CC BY 4.0 / DOE/FNAL/DECam/R. Hahn/CTIO/NOIRLab/AURA/NSF /

Телескоп SMARTS

Потеряв значительную часть атмосферы, звезда-компаньон также погибнет в огне ultra-stripped сверхновой, превратившись в нейтронную. Правда, этот процесс предстоит наблюдать уже астрономам будущего — примерно через миллион лет.

Еще через некоторое время обе нейтронные звезды столкнутся. В результате произойдет взрыв килоновой, который создаст мощные гравитационные волны и оставит после себя большое количество тяжелых элементов.

По словам авторов работы, система из нейтронной звезды и "напарницы", которой предстоит повторить ее судьбу, — "исчезающе редкое" сочетание. По данным ученых, во всей галактике Млечный Путь существует лишь около десяти таких объектов.

Рябь в пространстве-времени

Первый кандидат в килоновые был замечен в 2013-м. А в 2017 году событие, которому присвоили код GW170817, удалось засечь благодаря гравитационно-волновой астрономии.

Согласно общей теории относительности Эйнштейна, пространство и время представляют собой единый континуум. В результате таких масштабных явлений, как слияние черных дыр или нейтронных звезд, по пространству-времени проходит рябь — гравитационные волны.

Колебания в пространстве-времени, источник которых находился на небольшом участке неба в созвездии Гидры, заметили интерферометры LIGO и Virgo, расположенные в США и Италии. После этого к поиску вспышки подключились 70 наземных и космических обсерваторий. С их помощью зафиксировали интенсивный гамма-всплеск — самое яркое и энергичное событие во Вселенной.

Ученые установили, что две нейтронные звезды в 1,1-1,6 солнечной массы возникли всего через два миллиарда лет после Большого взрыва. Они вращались вокруг общего центра 11 миллиардов лет. Наконец сблизились примерно на 320 километров и спустя полторы минуты слились, создав килоновую. Ее яркость в 200 миллионов раз превышала яркость Солнца.

С 2013-го подобные события фиксировали не раз. Один из последних случаев описан в статье, опубликованной в декабре 2022 года.

Больше золота, чем весит Земля

Все элементы таблицы Менделеева произведены звездами — во время их жизни или смерти. Единственное исключение — водород, который появился в результате Большого взрыва.

Процесс генерации элементов звездами называется нуклеосинтезом. Именно благодаря ему возникли планеты и жизнь как минимум на одной из них.

Астрофизики установили, что вспышки килоновых — основная причина r-процесса, или быстрого процесса захвата нейтронов, в результате которого производится более половины веществ тяжелее железа.

Вспышка, зафиксированная в 2017-м, привела к выбросу в космическое пространство атомов таких тяжелых элементов, как платина, золото, серебро. Их общая масса превысила земную в 16 тысяч раз.

Скорее всего, золото, которым мы пользуемся на Земле, также появилось в результате взрыва килоновой.

На сайте НАСА отмечают: поскольку столкновения нейтронных звезд — причина кратковременных гамма-всплесков, вполне вероятно, что у вас уже есть сувенир, доставшийся вам в результате одного из самых мощных взрывов во Вселенной.