Астрономы: почти всё золото в мире произошло из-за слияния звёзд

Почти все запасы золота во Вселенной действительно сформировались во время экзотических слияний нейтронных звезд, на что указывают данные, собранные в ходе последнего открытия гравитационных волн на детекторах LIGO и VIRGO, заявили британские астрономы из университета Уорика.

“Когда мы получили первые данные по свечению этого объекта, мы поняли, что мы наблюдаем за так называемой “килоновой” звездой  — экзотическим объектом, чей свет возникает в ходе чрезвычайно мощных термоядерных реакций. Это открытие указывает на то, что все тяжелые элементы, такие как золота или платина, являются “золой” подобных процессов, происходящих в останках бывших нейтронных звезд, разогретых до миллиардов градусов Кельвина”, — заявил Джо Лайман (Joe Lyman), астрофизик из университета Уорика (Великобритания).

После Большого взрыва во Вселенной существовали только три элемента — водород, гелий и следовые количества лития. Однако через 300 миллионов лет, когда появились первые звезды, начали появляться более тяжелые элементы, рожденные в ходе термоядерных реакций в недрах светил.

Сегодня ученые считают, что все элементы тяжелее железа, в том числе золото, уран, а также другие тяжелые и редкоземельные металлы, возникли по большей части в результате взрывов сверхновых, так как температура и давление внутри звезд слишком низки для их быстрого формирования.

С другой стороны, последние попытки оценить количество золота и других тяжелых элементов, порожденных сверхновыми, говорят о том, что последние формируют эти вещества крайне медленно. Это говорит о том, что в их рождении могли быть замешаны другие, более экзотические процессы, такие как столкновения нейтронных звезд.

Гравитационные волны, порожденные в ходе подобного события, открытые детекторами LIGO и VIRGO в середине августа этого года, как отмечает Лайман, позволили астрономам приблизиться к ответу на эту загадку.

Когда гравитационные обсерватории получили сигнал о слиянии пульсаров, научная команда LIGO передала эти данные другим астрономам, работающим с “классическими” телескопами. Первые следы данной вспышки начали появляться в гамма-диапазоне буквально через секунды после регистрации события, однако оптические и радиоволновые следы этого слияния стали заметны лишь через несколько дней.

Когда ученые изучили спектр этой вспышки, они обнаружили то, что давно искали – следы тяжелых элементов, формирующихся в выброшенных останках нейтронных звезд. Помимо золота, платины и других благородных металлов, астрофизики нашли в останках вспышки GW170817 и ряд редкоземельных и радиоактивных элементов, не способных формироваться ни в каких других условиях.

В пользу этого, помимо спектра самой вспышки, говорит и “цвет” этого космического катаклизма – он был более красным, чем типичный гамма-всплеск или взрыв сверхновой, что указывает на наличие большого количества тяжелых элементов в облаке материи, выброшенном в космос после слияния нейтронных звезд.

По текущим расчетам ученых, каждое подобное событие рождает огромные количества золота и платины – примерно 200 и 500 масс Земли, а также других благородных и радиоактивных металлов. Подобных значений, как заключает Лайман, с лихвой хватит на то, чтобы объяснить рождение всех запасов тяжелых элементов в недрах Земли и других планет Солнечной системы.