Тайни и загадки

Мистерията на водорода. Звездната периодична таблица и началото на Вселената

Ново изследване опровергава хипотезата, че всички тежки елементи във Вселената са се образували при сблъсъци на неутронни звезди. Според изчисленията на учените, силата на този процес не е достатъчна, освен това не може да обясни откъде идва златото. Авторите предложиха своя алтернативна хипотеза и създадоха първата „звездна“ Периодична таблица на елементите. Изследването е публикувано в „Astrophysical Journal“.

Смята се, че целият водород във Вселената е създаден от Големия взрив, който също е произвел много хелий и литий. Всички останали елементи са възникнали в резултат на ядрени процеси, протичащи в звездите, и са били изхвърлени в космоса в края на живота им.

Масивните звезди завършват живота си в експлозии на свръхнова; като Слънцето изхвърля елементи във вид на плътни потоци, подобни на слънчевия вятър; и свръхплътни остатъци от изгорени слънца – неутронни звезди – сблъскващи се и сливащи се помежду си.

За първи път астрономите наблюдават сблъсъци на неутронни звезди през 2017 г. В същото време се предполага, че в този процес възникват всички елементи, по-тежки от желязото. Обаче от самото начало има съмнения. По-специално, моделите, базирани на сливането на неутронни звезди, не могат да обяснят появата на големи количества злато и някои други елементи.

Нов анализ на еволюцията на галактиките, извършен от учени от Австралия и Великобритания, показва, че ролята на неутронните звезди е силно надценена, като някои други звездни процеси са отговорни за образуването на повечето тежки елементи.

„Можем да мислим за звездите като за гигантски тенджери под налягане, в които се създават нови елементи“, заяви съавторът Аманда Каракас в прессъобщение от австралийския Център за небесна астрофизика. Рекациите, от които се раждат тези елементи също така осигуряват енергията, която кара звездите да блестят ярко в продължение на милиарди години. С напредването на възрастта те произвеждат все по-тежки и по-тежки елементи, докато вътрешността им се нагрява.“

Авторите са изградили модел, който за първи път обяснява произхода на всички елементи наведнъж и въз основа на него те създават нова Периодична таблица, показваща звездния произход на всички природни елементи от водород до уран.

Масивни звезди, около осем пъти по-големи от масата на Слънцето, които експлодират като свръхнови в края на живота си, произвеждат много елементи, от въглерод до желязо, включително по-голямата част от кислорода и калция, необходими за живота. Звезди осем пъти по-малки от слънцето произвеждат въглерод, азот и флуор, а половината от всички елементи са по-тежки от желязото.

„Освен водорода, няма друг елемент, който да се е образувал само от един тип звезда“, обяснява друг автор на изследването, доцент Чиаки Кобаяши от университета в Хартфордшир, Великобритания. „Половината от желязото идва от обикновени свръхнови на масивни звезди, а другата – от свръхновите от тип Ia, които се образуват в бинарни системи от звезди с ниска маса.“

НП 2020 Бгнес