Выбор фона:
/ Новости сайта / Космос / Золото во Вселенной формируется в дисках вокруг черных дыр
17.11.2021

Золото во Вселенной формируется в дисках вокруг черных дыр

Оценка: 0.0    167 0 Космос
09:02

Как происходит формирование химических элементов во Вселенной? Откуда берутся тяжелые элементы, такие как золото или уран? Используя компьютерное моделирование, команда исследователей из Центра по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца в Дармштадте, Германия, вместе с коллегами из Бельгии и Японии показывает, что синтез тяжелых элементов является характерным процессом для черных дыр, вокруг которых происходит формирование аккреционных дисков. Рассчитанное количество формирующихся элементов позволяет определиться с тем, какие именно тяжелые элементы нужно будет изучать в будущих лабораториях – таких как строящийся в настоящее время научный центр Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) – чтобы понять происхождение этих тяжелых элементов во Вселенной.

Все тяжелые элементы, присутствующие на Земле сегодня, были сформированы в экстремальных условиях где-то в космосе: внутри звезд, во время звездных взрывов, а также при столкновениях между нейтронными звездами. Исследователей интересует, какие именно из этих событий и процессов могли дать начало самым тяжелым элементам, таким как золото или уран. Когда ученые смогли впервые наблюдать гравитационные волны вместе с соответствующим им светом в электромагнитном диапазоне в 2017 г. – это было слияние между двумя нейтронными звездами – они выяснили, что в ходе таких событий может формироваться значительное количество тяжелых элементов. Однако открытым продолжал оставаться вопрос о том, когда и почему происходит извержение материала, а также о возможных альтернативных сценариях синтеза тяжелых элементов.

Наиболее многообещающими кандидатами на роль «золотых жил» Вселенной являются черные дыры, окруженные вращающимся диском из материи, или аккреционным диском. Такая система формируется в результате слияния двух массивных нейтронных звезд, а также в результате так называемого коллапсара, коллапса и последующего взрыва вращающейся звезды. Внутренний состав таких аккреционных дисков до настоящего времени был недостаточно изучен, в частности, в отношении условий, в которых происходит формирование избытка нейтронов. Высокая концентрация нейтронов является базовым условием протекания реакций синтеза тяжелых элементов, поскольку она позволяет развиваться стремительному процессу захвата нейтронов, или r-процессу. Почти не имеющие массы нейтрино играют ключевую роль в это процессе, поскольку они позволяют происходить конверсии между протонами и нейтронами.

«В нашей работе мы впервые систематически проанализировали скорости конверсии нейтронов и протонов для большого числа конфигураций диска при помощи компьютерного моделирования, и мы нашли условия, при которых диски оказываются богаты нейтронами, - объясняет доктор Оливер Джаст (Oliver Just) из группы релятивистской астрофизики исследовательского подразделения под названием Theory Центра по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца. – Решающим фактором является общая масса диска. Чем массивнее диск, тем чаще нейтроны формируются из протонов в результате захвата электронов при эмиссии нейтрино, что способствует протеканию r-процесса. Однако если масса диска слишком велика, развитие получает обратная реакция, в результате которой избыточные нейтрино повторно захватываются нейтронами, прежде чем смогут покинуть диск. Эти нейтроны потом превращаются обратно в протоны, что замедляет r-процесс». Согласно выводам исследования, оптимальная масса диска, окружающего черную дыру, для производства больших количеств золота и других тяжелых элементов составляет от 0,01 до 0,1 массы Солнца.

Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


 
Источник:  https://www.astronews.ru/

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Швейцария одобрила использование напечатанной на 3D-принтере капсулы для самоубийств, которую можно активировать просто моргнув глазом
Норм вещь. Что бы там ни говорили, а такая штука нужна.
Сама собиралась продать все и купить (от kvantic)

Отшельница Агафья Лыкова получила солнечную батарею для зарядки спутникового телефона
Перестаньте называть эту медийную личность отшельницей!

А Дирибаска, полагаю, грешки с (от Sintepon)

Новые кадры "снежного человека" заставили экспертов признать, что "это может быть реальностью"
Однажды, шайка братков с девицами облюбовали место для ночных пикников, у реки в прилеске. С каждым (от vsёponяl)
Кролики с рогами «шакалопы» вовсе не такой и уж и миф
А разве произносится не как "джекалоп"? (от Lorelin)
Ученые применили гриб бессмертия для синтеза нанозолота
... новая версия философского камня..? (от Gr70)