Золото массой с планету производит одна вспышка магнитной звезды

Астрономы сделали важное открытие — обнаружили новый источник редчайших элементов Вселенной в мощной вспышке сверхмагнитной звезды. По их оценкам, такие вспышки могут создавать до 10% галактического золота, платины и других тяжелых элементов.

Это открытие помогло разгадать тайну, которая озадачивала ученых 20 лет. В декабре 2004 года космический телескоп зафиксировал яркую вспышку света и частиц. Источником оказался магнитар — звезда с невероятно мощным магнитным полем, в триллионы раз сильнее земного. Хотя вспышка длилась всего несколько секунд, она выделила энергию, превышающую энергию Солнца за миллион лет.

Учёные быстро определили происхождение основной вспышки, но не могли объяснить второй, более слабый сигнал, достигший пика через 10 минут. Недавно исследователи из Нью-Йоркского Института Флэтайрон выяснили, что этот загадочный сигнал свидетельствовал о рождении тяжелых элементов, таких как золото и платина. По их подсчетам, вспышка 2004 года создала тяжелых металлов массой около трети Земли.

Большинство элементов не существовало в начале Вселенной. При Большом взрыве образовались только водород, гелий и немного лития. Остальные элементы создаются звездами в процессе их жизни или при их гибели.

Если процесс образования легких элементов хорошо изучен, то происхождение тяжелых элементов (тяжелее железа) до сих пор понято не полностью. Эти элементы, включая золото, платину, уран и стронций, появляются в результате так называемого «быстрого захвата нейтронов» (r-процесса). Такой процесс возможен только в экстремальных условиях, например, при взрывах сверхновых или слиянии нейтронных звезд.

Только в 2017 году ученые впервые подтвердили место протекания r-процесса, наблюдая столкновение двух нейтронных звезд — сверхплотных остатков массивных звезд. Для представления: вещество нейтронной звезды настолько плотное, что одна столовая ложка весила бы более миллиарда тонн!

Однако редкие столкновения нейтронных звезд не объясняют всего количества тяжелых элементов. Теперь ученые показали, что вспышки магнитаров — еще один важный источник. Согласно расчетам, вспышка 2004 года произвела огромное количество тяжелых элементов — примерно массу Марса.

Это открытие помогает лучше понять, как формируются редкие элементы во Вселенной, включая золото и платину в наших украшениях.