Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Ученые создали космическую периодическую таблицу

Ученые создали космическую периодическую таблицу
Новый анализ эволюции галактик показывает, что столкновения нейтронных звезд не создают того количества химических элементов, которое предполагалось. Исследование также показывает, что современные модели не могут объяснить имеющееся количество золота в космосе, что создает астрономическую тайну.


В ходе работы была создана Периодическая таблица нового вида, показывающая звездное происхождение природных элементов от углерода до урана.

Весь водород во Вселенной, включая каждую его молекулу на Земле, был создан в результате Большого взрыва, который также произвел много гелия и лития, но не более того. Остальные естественные элементы создаются ядерными процессами, происходящими внутри звезд. Масса определяет, какие именно элементы будут выкованы, но все они выделяются в галактики в последние моменты жизни каждой звезды - взрывным образом, в случае действительно больших звезд, или в виде плотных потоков, подобных солнечному ветру, для элементов того же класса, что и Солнце.

«Мы можем думать о звездах как о гигантских скороварках, в которых создаются новые элементы», - объяснил соавтор, профессор Каракас из Австралийского центра передового опыта ARC ASTRO 3-D. «Реакции, которые создают эти элементы, также обеспечивают энергию, которая позволяет звездам ярко сиять в течение миллиардов лет. С возрастом звезды они производят все более и более тяжелые элементы, поскольку нагреваются изнутри».

Считалось, что половина всех элементов тяжелее железа, таких как торий и уран, образовалась, когда нейтронные звезды, сверхплотные останки выжженных солнц, столкнулись друг с другом. Долгое время предполагаемые столкновения нейтронных звезд не подтверждались до 2017 года. Теперь свежий анализ Каракаса и его коллег-астрономов Чиаки Кобаяши и Марии Лугаро показывает, что роль нейтронных звезд была значительно переоценена - и что за создание большинства тяжелых элементов отвечает другой звездный процесс.

«Слияние нейтронных звезд не произвело достаточно тяжелых элементов на раннем этапе жизни Вселенной, и этого не происходит сейчас, 14 миллиардов лет спустя», - сказал Каракас. «Вселенная не могла быстро их создать, чтобы объяснить их присутствие в очень древних звездах, и, в целом, просто не хватает столкновений, чтобы объяснить изобилие этих элементов сегодня».

Вместо этого исследователи обнаружили, что тяжелые элементы должны быть созданы совершенно иным звездным явлением - необычными сверхновыми, которые коллапсируют, вращаясь на высокой скорости и генерируя сильные магнитные поля. Их исследование - первый случай, когда звездное происхождение всех природных элементов, от углерода до урана, было рассчитано из первых принципов.


Исследователи говорят, что новое моделирование существенно изменит принятую в настоящее время модель эволюции Вселенной. «Например, мы построили эту новую модель, чтобы объяснить все элементы сразу, и нашли достаточно серебра, но недостаточно золота», - объясняют они. «Серебро производится в избытке, но золота в модели недостаточно, по сравнению с наблюдениями. Это означает, что нам потребуется идентифицировать новый тип звездного взрыва или ядерной реакции».

Исследование уточняет предыдущие исследования, в которых вычисляется относительная роль массы, возраста и расположения звезд в производстве элементов. Например, ученые установили, что звезды меньше массы Солнца примерно в 8 раз, производят углерод, азот и фтор, а также половину всех элементов тяжелее железа. Массивные звезды, масса которых превышает массу Солнца примерно в 8 раз, которые также взрываются как сверхновые в конце своей жизни, производят многие элементы, от углерода до железа, включая большую часть кислорода и кальция, необходимых для жизни.

«Помимо водорода, нет единого элемента, который может быть образован только одним типом звезд», - пояснил Кобаяши.

«Половина углерода образуется из умирающих маломассивных звезд, а другая половина в результате сверхновых. Половина железа образуется в результате обычных сверхновых массивных звезд, но для другой половины требуется другая форма, известная как сверхновые типа Ia. Они образуются в двойных системах звезд с малой массой».

Напротив, пары массивных звезд, связанных гравитацией, могут превращаться в нейтронные звезды. Когда они сталкиваются друг с другом, в результате удара образуются одни из самых тяжелых элементов, встречающихся в природе, включая золото.

Однако в новом моделировании числа просто не сходятся.

«Даже самые оптимистичные оценки частоты столкновений нейтронных звезд просто не могут объяснить явное изобилие этих элементов во Вселенной», - сказал Каракас. «Это было неожиданностью. Похоже, что вращающиеся сверхновые с сильными магнитными полями являются настоящим источником большинства этих элементов».

Соавтор, доктор Мария Лугаро, считает, что загадка пропавшего золота может быть решена довольно скоро. «Новых открытий следует ожидать от ядерных объектов по всему миру, включая Европу, США и Японию, в настоящее время нацеленных на редкие ядра, связанные со слияниями нейтронных звезд», - сказала она. «Свойства этих ядер неизвестны, но они в значительной степени контролируют образование содержания тяжелых элементов. Астрофизическая проблема пропавшего золота может быть решена с помощью эксперимента по ядерной физике».

Исследователи допускают, что будущие исследования могут обнаружить, что столкновения нейтронных звезд происходят чаще, чем свидетельствуют имеющиеся на данный момент данные, и в этом случае их вклад в элементы, из которых состоит все, от экранов мобильных телефонов до топлива для ядерных реакторов, может быть снова пересмотрен в сторону увеличения.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Австралийский исследовательский консорциум успешно испытал двигательную установку нового поколения, которая может обеспечить высокоскоростной полет и услуги по запуску в космос.

Вращающийся детонационный двигатель команды, или RDE, является крупным техническим достижением и впервые в Австралии. Он был разработан инженерами Университета RMIT и разрабатывается консорциумом под руководством DefendTex с исследователями из RMIT, Сиднейского университета и Университета Бундесвера в Германии. Обычные ракетные двигатели работают за счет сжигания топлива при постоянном давлении,...
27.02.21 21:13
0
1
GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

Исследование, проведенное учеными из Института астрофизики Канарских островов (IAC) с помощью инструмента OSIRIS на Gran Telescopio Canarias (GTC), показало, что в примитивной Вселенной формируется наиболее густонаселенное скопление галактик.

Исследователи предсказывают, что эта структура, которая находится на расстоянии 12,5 миллиардов световых лет от нас, в процессе эволюции превратится в скопление, подобное скоплению Девы, соседки Местной группы галактик, к которой принадлежит Млечный Путь. Скопления галактик - это группы галактик, которые остаются вместе из-за действия силы тяжести. Чтобы понять эволюцию скоплений, ученые ищут фо...
26.02.21 19:18
0
1
Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Новое теоретическое исследование предложило новый механизм создания сверхмассивных черных дыр из темной материи.

Международная группа ученых обнаружила, что вместо обычных сценариев формирования с участием «нормальной» материи сверхмассивные черные дыры могут образовываться непосредственно из темной материи в областях с высокой плотностью в центрах галактик. Результат имеет ключевое значение для космологии ранней Вселенной и опубликован в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. То, как именно изн...
25.02.21 16:38
0
0
Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Ученый Юго-Западного исследовательского института (SwRI) изучил данные изображений Марса за 11 лет, чтобы понять сезонные процессы, которые создают линейные овраги на склонах мегадюны в кратере Рассела на Марсе.

На изображениях ранней весной, сделанных двумя разными камерами орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, доктор Синтия Динвидди из SwRI заметила летящие по воздуху шлейфы пыльного материала, связанные с линейными оврагами на подветренном склоне песчаных дюн. Эти подсказки указывают на активные процессы, в которых участвуют куски замороженного CO2 или сухого льда, которые скользят по песч...
24.02.21 21:39
0
0
Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Успешное испытание двигателя приближает Австралию к космосу

Австралийский исследовательский консорциум успешно испытал двигательную установку нового поколения, которая может обеспечить высокоскоростной полет и услуги по запуску в космос.

Вращающийся детонационный двигатель команды, или RDE, является крупным техническим достижением и впервые в Австралии. Он был разработан инженерами Университета RMIT и разрабатывается консорциумом под руководством DefendTex с исследователями из RMIT, Сиднейского университета и Университета Бундесвера в Германии. Обычные ракетные двигатели работают за счет сжигания топлива при постоянном давлении,...
27.02.21 21:13
0
1
GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

GRANTECAN обнаружил самое большое скопление галактик в ранней Вселенной

Исследование, проведенное учеными из Института астрофизики Канарских островов (IAC) с помощью инструмента OSIRIS на Gran Telescopio Canarias (GTC), показало, что в примитивной Вселенной формируется наиболее густонаселенное скопление галактик.

Исследователи предсказывают, что эта структура, которая находится на расстоянии 12,5 миллиардов световых лет от нас, в процессе эволюции превратится в скопление, подобное скоплению Девы, соседки Местной группы галактик, к которой принадлежит Млечный Путь. Скопления галактик - это группы галактик, которые остаются вместе из-за действия силы тяжести. Чтобы понять эволюцию скоплений, ученые ищут фо...
26.02.21 19:18
0
1
Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Сверхмассивные черные дыры могут образовываться из темной материи

Новое теоретическое исследование предложило новый механизм создания сверхмассивных черных дыр из темной материи.

Международная группа ученых обнаружила, что вместо обычных сценариев формирования с участием «нормальной» материи сверхмассивные черные дыры могут образовываться непосредственно из темной материи в областях с высокой плотностью в центрах галактик. Результат имеет ключевое значение для космологии ранней Вселенной и опубликован в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. То, как именно изн...
25.02.21 16:38
0
0
Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Обнаружены свидетельства динамической сезонной активности марсианской песчаной дюны

Ученый Юго-Западного исследовательского института (SwRI) изучил данные изображений Марса за 11 лет, чтобы понять сезонные процессы, которые создают линейные овраги на склонах мегадюны в кратере Рассела на Марсе.

На изображениях ранней весной, сделанных двумя разными камерами орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, доктор Синтия Динвидди из SwRI заметила летящие по воздуху шлейфы пыльного материала, связанные с линейными оврагами на подветренном склоне песчаных дюн. Эти подсказки указывают на активные процессы, в которых участвуют куски замороженного CO2 или сухого льда, которые скользят по песч...
24.02.21 21:39
0