Американские ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории предложили революционную теорию происхождения самых тяжелых элементов Вселенной – урана, плутония и тория. Согласно выводам команды, элементы могут формироваться в экстремальных условиях вокруг разрушающихся звезд, где мощные гамма-всплески создают особые нейтронные условия. Исследование опубликовано в научном издании The Astrophysical Journal (TAJ).
Новая модель описывает процесс, происходящий при гибели массивной звезды. Когда в ее ядре образуется быстро вращающаяся черная дыра, возникают релятивистские струи (джеты), пробивающиеся сквозь внешние слои звезды.
"Это похоже на товарный состав, пробивающийся сквозь снег", — пояснил ведущий автор исследования Мэтью Мампауэр.
На границе джета и звездного вещества высокоэнергетические фотоны превращают протоны в нейтроны с невероятной скоростью – за наносекунды. Эти свободные нейтроны, выталкиваемые в окружающий "кокон", становятся топливом для так называемого r-процесса (быстрого захвата нейтронов), создающего тяжелые элементы. Предложенная теория решает сразу несколько фундаментальных проблем. Она объясняет, откуда берутся нейтроны для (ранее считалось, что те просто уже существуют). Также работа связывает воедино четыре фундаментальные силы природы и предлагает механизмы выброса тяжелых элементов в космос. Несмотря на прорывной характер исследования, многие вопросы остаются без ответа.
Тяжелые изотопы, рождающиеся в r-процессе, невозможно воссоздать в земных лабораториях, поэтому их свойства (масса, период полураспада) остаются загадкой.
