Эти звёзды сходят с ума и разрывают Вселенную: они рождают золото и смерть

Учёные нашли новое объяснение происхождению тяжёлых элементов во Вселенной. Согласно исследованию, проведённому специалистами из Университета штата Луизиана и Колумбийского университета, магнетары — редкие и чрезвычайно мощные звёздные объекты — могли сыграть ключевую роль в формировании золота и других элементов тяжелее железа.

Что такое магнетары

Магнетары — это разновидность нейтронных звёзд, оставшихся после взрывов массивных светил. Их отличает невероятно сильное магнитное поле и способность высвобождать колоссальные объёмы энергии. Иногда в них происходят так называемые "звёздные землетрясения" — внезапные вспышки излучения, при которых вещество выбрасывается в космос на огромных скоростях.

Архивные данные НАСА и ЕКА

Авторы исследования проанализировали записи телескопов, собранные ещё 20 лет назад. В них они нашли подтверждения того, что во время звёздных землетрясений из глубин магнетара выбрасываются нейтроны и высокоэнергетическое вещество, в котором формируются тяжёлые элементы.

"Это довольно фундаментальный вопрос с точки зрения происхождения сложной материи во Вселенной. На самом деле это нерешённая забавная головоломка", — сказал аспирант Анируд Патель Колумбийского университета.

Яркий пример — событие 2004 года, когда магнетар SGR 1806-20 произвёл одну из самых мощных вспышек, эквивалентную сотням тысяч лет солнечного излучения.

Как образуется золото в космосе

Вспышки магнетаров создают условия для быстрого захвата нейтронов — процесса, при котором формируются тяжёлые элементы. По оценкам учёных, такие явления могли дать до 10 % всего золота и других тяжёлых элементов в нашей галактике.

"Очень забавно думать, что некоторые части моего телефона или ноутбука могли образоваться в результате мощных взрывов", — отметил Патель.

Сравнение с другими источниками

Ранее считалось, что главными "кузницами" тяжёлых элементов являются сверхновые и столкновения нейтронных звёзд. Так, в 2017 году наблюдалось слияние двух нейтронных звёзд, которое сопровождалось гравитационными волнами и гамма-всплеском, породившими золото, платину и свинец. Теперь же выясняется, что магнетары могли работать в качестве дополнительного и очень мощного источника.

"Мы считаем, что большинство слияний нейтронных звёзд произошло только за последние несколько миллиардов лет", — пояснил профессор астрофизики Эрик Бёрнс Университета штата Луизиана.

Будущие наблюдения

Учёные признают, что пока не до конца понятно, каким образом масса звезды выбрасывается наружу. Ожидается, что в 2027 году новый гамма-телескоп COSI поможет раскрыть эту тайну. Он будет фиксировать гигантские вспышки магнетаров и определять состав выброшенных элементов.

"Это даёт ответ на один из важнейших вопросов нашего века и раскрывает тайну с помощью почти забытых архивных данных", — отметил Бёрнс.

Таким образом, роль магнетаров в химической истории Вселенной может оказаться куда значительнее, чем предполагалось. Они могли стать не только редкими космическими аномалиями, но и важными "кузнецами" материи, из которой состоят планеты и даже живые организмы.

Мифы и правда

• Миф: всё золото появилось только при слиянии нейтронных звёзд.

• Правда: часть могла образоваться и во вспышках магнетаров.

• Миф: магнетары — редкие и потому незначительные.

• Правда: даже при редких событиях их вклад заметен.

• Миф: золото и платина — "земные" металлы.

• Правда: их происхождение космическое, они формируются в экстремальных условиях.

FAQ

Что такое r-процесс?
Это быстрый захват нейтронов атомными ядрами, приводящий к образованию тяжёлых элементов.

Сколько золота могло образоваться в магнетарах?
До 10 % всего запаса Млечного Пути.

Когда заработает новый телескоп?
COSI планируют вывести на орбиту в 2027 году.

Исторический контекст

• 1950-е — первые гипотезы о происхождении тяжёлых элементов.

• 2004 год — мощная вспышка магнетара SGR 1806-20.

• 2017 год — наблюдение слияния нейтронных звёзд с гравитационными волнами.

• 2020-е — новая гипотеза о магнетарах как "кузницах" золота.

Интересные факты

1. Магнитное поле магнетара в триллион раз сильнее земного.

2. Одна вспышка магнетара может "перекричать" всю Галактику по яркости.

3. Золото на Земле образовалось миллиарды лет назад в катастрофических космических процессах.

А что если…

А что если в будущем выяснится, что магнетары сыграли куда более важную роль, чем считалось, и именно они стали основными источниками золота? Это изменит наше понимание истории галактик и даже "ценности" драгоценных металлов.