Астрофизики впервые увидели рождение тяжелых элементов при взрыве килоновой
Команда датских астрофизиков стала свидетелями довольно редкого астрономического события — взрыва килоновой, который произошел в результате слияния двух нейтронных звезд и привел к образованию самой маленькой черной дыры. Все это экстремальное событие сопровождалось радиоактивным свечением, и ученым впервые удалось измерить температуру вещества в нем, а также обнаружить тяжелые элементы.
Взрыв килоновой, зафиксированный астрономами в 2017 году, получил обозначение AT2017gfo. Он произошел в результате слияния двух нейтронных звезд и сопровождался выбросом большого количества энергии и материи. «Огненный шар» сиял с яркостью, сопоставимой с яркостью сотен миллионов солнц, и расширялся со скоростью 40-45% от скорости света.
Чтобы получить больше данных об этом уникальном событии, сотрудники Института Нильса Бора при Копенгагенском университете в Дании объединили наблюдения, проведенные телескопами из различных частей мира, включая Австралию и Южную Африку, а также телескопом «Хаббл». Это позволило проследить за развитием взрыва «в мельчайших деталях», заявил руководитель исследования Альберт Снеппен.
Так, в частности, астрофизики выяснили, что после столкновения температура раздробленного звездного вещества составила миллиарды градусов — в тысячу раз выше, чем в центре Солнца. Более того, температура бы сравнима с температурой Вселенной через секунду после Большого взрыва. «Такие экстремальные температуры приводят к тому, что электроны не прикрепляются к атомным ядрам, а вместо этого “плавают” в так называемой ионизированной плазме. Но в последующие мгновения, минуты, часы и дни звездная материя охлаждается, как и вся Вселенная после Большого взрыва», — говорится в статье.
По мере этого процесса электроны присоединяются к атомным ядрам и образуют первые атомы. Аналогичный процесс датские астрофизики наблюдали в звездной материи, образовавшейся при взрыве килоновой. Наиболее интересным результатом исследования стало обнаружение тяжелых элементов, таких как стронций и иттрий. На их присутствие указала спектральная линия на длине волны одного микрометра: она неожиданно появилась через 1,17 дня после слияния.
Не исключено, что многие другие тяжелые элементы, происхождение которых было неизвестным, тоже рождаются в процессе слияния нейтронных звезд. «Теперь мы можем наблюдать момент, когда атомные ядра и электроны объединяются в послесвечении. Впервые мы видим процесс образования атомов, можем измерить температуру вещества и увидеть микрофизику этого удаленного взрыва», — резюмировали ученые.
Ранее астрофизики оценили, сможет ли взрыв килоновой уничтожить человечество. Для этого они рассчитали параметры ударной волны после такого события и определили безопасное для Земли расстояние до его эпицентра.
