На перший погляд, гравітаційні хвилі, що виникають під час злиття чорних дір та нейтронних зір, жодним чином не пов’язані з виникненням життя на Землі. Однак нещодавно вчені, що займаються питаннями еволюції хімічних елементів у Всесвіті, поставили це твердження під сумнів.
Нові дослідження науковців про хімічні елементи
Чи може існування людини залежати від гравітаційних хвиль? Деякі ключові елементи нашого біологічного складу можуть походити від астрофізичних подій, які відбуваються завдяки існуванню гравітаційних хвиль, припускає дослідницька група на чолі з Джоном Р. Еллісом з Королівського коледжу Лондона.
Зокрема, йод і бром з’являються на Землі завдяки особливому ядерному процесу, який відбувається під час зіткнення нейтронних зір. Однак цей же процес породжує гравітаційні хвилі, коливання просторочасу, що розходяться Всесвітом. Таким чином, між цими двома явищами може існувати прямий зв’язок.
Людина в основному складається з водню, вуглецю і кисню, з багатьма додатковими мікроелементами. Існує 20 елементів, з яких складаються тіла живих істот на Землі, зокрема і людини. Ті з них, що мають атомний номер менше 35, утворюються в наднових, вибухах зір, що вичерпали своє ядерне паливо і зруйнувалися всередину. Колапс призводить до вибуху, який розкидає їхні атоми по всьому Всесвіту.
Але два елементи утворюються іншим шляхом — йод, необхідний для ключових гормонів, що виробляються щитоподібною залозою, і бром, який використовується для створення колагенових каркасів, що утворюють структуру тканин.
Дивовижний r-процес
Близько половини атомів важких елементів на Землі (важчих за залізо) утворюються в результаті так званого r-процесу — явища швидкого захоплення нейтронів. Він відбувається, коли ядро важкого атома захоплює кілька вільних нейтронів до того, але його бета-розпад не встигає відбутися.
Де відбувається r-процес? Одна з можливих версій — це матеріал, викинутий під час відскоку від наднової з колапсом ядра, вибуху зір наприкінці їхнього термоядерного життя. Але в детальній фізиці цього процесу існує давня невизначеність.
Ще одне з явищ, де r-процес дійсно відбувається, — це злиття двох нейтронних зір, яке називається кілонова. І саме в цьому процесі можуть утворюватися гравітаційні хвилі.
Гравітаційні хвилі
Спалахи кілонових є важливими ділянками r-процесу, оскільки нейтронні зорі майже повністю складаються з нейтронів. Окрім обсерваторій гравітаційних хвиль, інші детектори виявили їх в електромагнітному спектрі та знайшли спектроскопічні докази матеріалу, створеного і викинутого в результаті злиття.
У науковій статті робиться висновок, що йод, необхідний для життя людини, ймовірно, утворився в результаті r-процесу під час зіткнення нейтронних зір, які були індуковані випромінюванням гравітаційних хвиль, а також інших важливих важких елементів. Група пропонує шукати ізотоп йод-129 у місячному реголіті, який не забруднений техногенними джерелами.
«Зіткнення нейтронних зір відбуваються тому, що бінарні системи втрачають енергію, випромінюючи гравітаційні хвилі, — говорить Елліс, — тому ці фундаментальні фізичні явища, можливо, зробили можливим людське життя».
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
