Науковці вже давно намагаються з’ясувати, як у Всесвіті утворилися й розповсюдилися елементи, важчі за залізо — зокрема, золото та платина. І тепер нове дослідження додає ще одну важливу частину до цього космічного пазлу: магнетари.
Велетенські спалахи — рідкісні й надпотужні — що вириваються з надмагнітних нейтронних зірок, відомих як магнетари, можуть сприяти виникненню важких елементів. Це підтверджує новий аналіз спалаху магнетара, зафіксованого ще у 2004 році.
Повна картина цього спалаху залишалася незрозумілою протягом років. Та міжнародна команда дослідників припускає: гамма-спалах, зафіксований тоді, був породжений викидом у космос новоутворених важких елементів.
За словами вчених, “зоретруси” — своєрідні сейсмічні поштовхи на поверхні магнетара — можуть розривати його кору й спричиняти синтез важчих елементів. Після цього відбувається спалах, що розносить ці елементи у Всесвіті.
Хоча сам вибух тривав лише кілька секунд, за оцінками, він міг створити важких металів приблизно на третину маси Землі.
Це дослідження пропонує відповідь одразу на два наукові питання: як формуються важкі елементи, й чим насправді був спалах 2004 року.
«Ми розгадали одну з головних таємниць сторіччя, використовуючи архівні дані, про які вже майже забули», — каже астрофізик Ерік Бернс з Університету штату Луїзіана.
Магнетари виникають із надмасивних зір, які, втративши пальне, колапсують у надщільні нейтронні зірки з магнітним полем, що перевищує земне в трильйони разів.
Ще одним джерелом важких елементів вважаються злиття нейтронних зір. Проте ці події не можуть пояснити всю наявність золота, платини та подібних металів, адже їхнє походження виявляється занадто давнім — ще до того, як такі злиття почали відбуватися.
Це змусило науковців звернути увагу на магнетарні спалахи. У 2024 році команда вже публікувала дослідження, в якому передбачала: саме ці спалахи можуть забезпечити умови для r-процесу — одного з головних механізмів утворення важких елементів.
У цій роботі йшлося про те, що такий процес супроводжується гамма-випромінюванням, яке можна зафіксувати. І серед архівних записів дослідники натрапили на загадковий спалах 2004 року.
«Ця подія майже канула в забуття, але ми одразу побачили, що вона ідеально відповідає нашій моделі», — пояснює астрофізик Браян Метцґер з Колумбійського університету.
Читайте також: Неподалік Землі формується наднова типу Ia
Дослідження триває. NASA наразі працює над телескопом COSI (Compton Spectrometer and Imager), який має допомогти перевірити ці гіпотези. А пошуки джерел важких елементів у Всесвіті продовжуються.
«Неймовірно усвідомлювати, що частина важких елементів навколо нас — у телефонах, комп’ютерах — могла виникнути в таких екстремальних умовах», — зазначає астрофізик Аніруд Пател з Колумбійського університету.
Дослідження опубліковане в журналі The Astrophysical Journal Letters.
