Команда астрономов из Института Нильса Бора и исследовательского центра DAWN опубликовала статью в журнале Astronomy & Astrophysics. В ней они рассказали о результатах изучения слияния двух нейтронных звезд.
Вспышка килоновой
В 2017 году детекторы сети LIGO-Virgo зафиксировали гравитационно-волновой всплеск, источник которого находился в галактике NGC 4993, расположенной на расстоянии 130 млн световых лет от Млечного Пути. Он возник в результате слияния двух нейтронных звезд.
Это событие привело к образованию самой маленькой из наблюдавшихся до сих пор черных дыр. Но последствия не ограничились лишь этим. Столкновение привело к появлению огненного шара, расширявшегося почти со скоростью света. В последующие дни он сиял со светимостью, сравнимой с сотнями миллионов Солнц. Этот объект, называемый килоновой, светил так ярко из-за распада тяжелых радиоактивных элементов, образовавшихся во время слияния.
Неудивительно, что это событие моментально привлекло внимание научного сообщества. В наблюдениях килоновой приняло участие множество обсерваторий — от Очень Большого телескопа ESO до Hubble. Объединив собранные ими данные, международная группа исследователей приблизилась к разгадке того, откуда образовались химические элементы, из которых состоит наша планета и мы с вами.
Дело в том, что в недрах даже самых массивных звезд не могут формироваться элементы тяжелее железа. Следовательно, они должны иметь какой-то другой источник происхождения. Наилучшим кандидатом считаются столкновения нейтронных звезд.
Большой взрыв в миниатюре
По словам научной группы, взрыв килоновой напомнил им Вселенную в миниатюре, какой она была в момент Большого взрыва. Сразу после столкновения раздробленная звездная материя имела температуру, составлявшую много миллиардов градусов. Она была в тысячу раз горячее, чем центр Солнца и была сопоставима с температурой Вселенной через секунду после Большого взрыва. Такие условия невозможно воспроизвести ни в одной земной лаборатории.
Столь экстремальная температура привела к тому, что электроны не были прикреплены к атомным ядрам, а плавали в так называемой ионизированной плазме. По мере остывания, из нее начали формироваться нейтральные атомы, а затем — тяжелые элементы. Это было похоже на процесс, который происходил после Большого взрыва, когда начали образовываться тяжелые металлы. В послесвечении килоновой ученым удалось обнаружить следы стронция и иттрия. Скорее всего, были синтезированы и другие тяжелые элементы.
Наблюдения за взрывом килоновой показали, что ученые могут экспериментальным путем подтверждать основные теории эволюции Вселенной и наблюдать процессы, аналогичные тем, что произошли после Большого взрыва. Они также продемонстрировали важность совместной работы разных обсерваторий. Ни один, даже самый мощный телескоп, по отдельности, не сумел бы получить те данные, которые требовались ученым.
По материалам nbi.ku.dk
