Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
21 августа 2017, понедельник, 09:36
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

Нейтронные звезды не годятся на роль производителей тяжелых элементов

Столкновение нейтронных звезд
Столкновение нейтронных звезд
Илл.: NASA

Физики вплотную подошли к разгадке одной из самых запутанных тайн Вселенной - о том, откуда и каким образом здесь рождаются тяжелые элементы.

Известно, что все элементы легче железа образуются в ходе термоядерных реакций, которые протекают в звездных недрах. Однако для образования всего, что тяжелее железа – свинца, золота, платины, цинка и пр., - температуры и давление там слишком низки. Есть версия о том, что эти элементы образуются при взрыве сверхновых. Однако компьютерное моделирование происходящих в этот момент процессов показывает, что и там они вряд ли могут образоваться – не хватает нейтронов.

Есть еще один кандидат в родильные дома тяжелых элементов – нейтронные звезды. Строго говоря, это не звезды вообще, а останки уже умерших звезд, то, во что их превратил гравитационный коллапс за считанные секунды. Считается, что нейтронные  звезды образуются в ходе взрыва сверхновых. Это плотно упакованные и сильно разогретые шары диаметром около двадцати километров, состоящие из электронов, протонов и нейтронов, общая масса которых превышает солнечную примерно в полтора-три раза. Температура на их поверхности достигает десятков миллионов градусов, магнитные поля – триллионов гауссов, и нейтроны здесь должны быть в избытке, поскольку в таких условиях в них превращаются протоны, захватившие электрон.

Считается, что на поверхности нейтронных звезд постоянно образуются тяжелые ядра самых экзотических конфигураций. Они очень нестабильны и быстро распадаются на более долгоживущие элементы.

Сама нейтронная звезда, которая не стала черной дырой только потому, что ей не хватило массы, по доброй воле ни за что не расстанется ни с одной из своих частиц. Такое может произойти только при ее столкновении с другой нейтронной звездой – тогда часть ее вещества, в основном из внешней коры, будет выброшена в пространство. Но что это будут за элементы, и каков вообще химический состав внешней коры нейтронной звезды, остается неизвестным. Исследователям только и остается, что строить умозрительные модели, а потом рассчитывать изотопный состав путем компьютерного моделирования. И таких моделей множество.

В январском номере журнала Physical Review Letters появилось сообщение международной группы физиков во главе с Робертом Вольфом из Университета Грайфсвальда (Германия), которые решили проверить эти модели на состоятельность. Их в первую очередь интересовал изотоп цинка, цинк-82, имеющий в ядре 30 протонов и 52 нейтрона, то есть на 18 нейтронов больше, чем находится в классическом ядре этого элемента. Согласно некоторым моделям, этот изотоп должен образовываться в коре нейтронных звезд. Для того, чтобы понять вероятность образования там цинка-82, физикам необходимо было экспериментально определить его массу. В этом им помог изотопный сепаратор масс On-Line Isotope Mass Separator, находящийся в ЦЕРНе (Швейцария).

В этом сепараторе пучок протонов высоких энергий направляется на мишень из карбида урана. Протоны разбивают ядра мишени, образуя большое количество самых разнообразных изотопов, в том числе и цинка-82. Тот распадается за считанные доли секунды, но и этого времени хватило, чтобы установить его массу и, соответственно, вычислить вероятность его образования в коре нейтронной звезды. Оказалось, что образование цинка-82 в нейтронных звездах маловероятно.

Само по себе это открытие большим откровением не стало. Наиболее популярная модель, описывающая то, что происходит на нейтронной звезде, обходится без цинка-82. Фактически физики отсекли несколько и без того маловероятных моделей. Но с помощью этого метода физики надеются разобраться с изотопным составом нейтронных звезд и понять, родиной каких тяжелых элементов они являются.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии бедность библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество воспитание Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сергиев Посад сердце Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева черные дыры школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефон: +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.