Древнейшие звезды Млечного Пути способны производить сверхтяжелые элементы
В течение десятилетий считалось, что единственные пути возникновения сверхтяжелых элементов — это катастрофические события наподобие столкновений нейтронных звезд или взрывов сверхновых. Но астрофизики нашли подтверждение тому, что древние звезды нашей Галактики также вполне способны заниматься их синтезом в своих недрах. Об открытии сообщила пресс-служба Университета Северной Каролины, которую цитирует ТАСС.
Сверхтяжелыми считаются элементы, имеющие в периодической таблице Менделеева атомный номер от 100 и выше. Они радиоактивны и могут быть получены на Земле только в лабораториях: для этого требуется огромное количество энергии. Нечто похожее, только в гораздо большем масштабе, происходит внутри сверхновых, когда они взрываются. Но может ли обычная звезда (пусть и очень старая) делать то же самое?
Оказывается, может. «Проведенные нами наблюдения и расчеты показывают, что в недрах звезд могут возникать элементы с массой 260 [атомных единиц массы] и выше и в результате быстрого захвата нейтронов», — заявил доцент Университета Северной Каролины Ян Редерер.
Ранее считалось, что в центре звезд просто недостаточно температуры и давления для появления (хоть в сколько-нибудь заметном количестве) настолько тяжелых атомов. Но в ходе изучения химического состава 42 древнейших светил Млечного Пути ученые внезапно обнаружили необычно много представителей группы лантаноидов (металлов с атомными номерами 57—71), а потом и более тяжелые вещества.
Астрофизики измерили доли разных элементов в составе этих звезд, начиная с селена и заканчивая торием. После этого осталось лишь сопоставить их массу с той, какая ожидалась бы в случае классического R-процесса. Расчеты не только подтвердили истинность догадки, но и позволили Редереру с коллегами определить максимальную массу атомных ядер, которые могут возникать внутри светил.
Атом урана может быть тяжелее водорода в 238 раз, торий — в 232 раза. Но элементы, зарождающиеся в недрах звезд, могут быть еще тяжелее — с массой, в 260 раз превышающей массу атома водорода. Что, в принципе, возможно, но где-то на грани. Ведь действующее на очень небольших дистанциях сильное взаимодействие уже почти не может удерживать протоны вместе в таких громадных ядрах.
Подтверждение существования R-процесса в сердце обычной (не нейтронной и не сверхновой) звезды — это открытие, которое может во многом перевернуть представления о границах возможного в области ядерного синтеза. Возможно, когда-нибудь подобные сверхтяжелые элементы в устойчивой форме удастся получить и на Земле.
