Столкновение нейтронных звезд могло дать Солнечной системе тяжелые элементы

Согласно недавно опубликованному исследованию в журнале Nature, столкновение между парой нейтронных звезд могло привести к тому, что в нашей Cолнечной системе появились тяжелые металлы, включая золото и уран.

Нейтронные звезды — это остатки некогда массивных звездных тел (от 10 до 29 солнечных масс), которые взорвались как сверхновые. Взрыв сверхновой выбрасывает огромное количество звездного материала в окружающую космическую среду, но на месте погибшей звезды остаётся сверхплотное ядро.

Это ядро, или нейтронная звезда, обычно имеет массу в 1 — 3 раза больше массы нашего Солнца, втиснутой в пространство диаметром около 11 — 11,5 километров. Короче говоря, они феноменально плотны, потому что состоят почти полностью из нейтронов.

Когда пара нейтронных звезд сталкивается, они создают мощные гравитационные волны, которые ученые способны обнаружить на Земле с помощью точных интерферометров. Более того, столкновение высвобождает достаточно энергии, чтобы образовались редкие тяжелые элементы, такие как уран и платина.

Согласно результатам нового исследования, миллиарды лет назад столкновение между нейтронными звездами могло произойти недалеко от места образования Солнечной системы. Это событие, вероятно, принесло огромные облака материи, из которых впоследствии образовались планеты нашей Солнечной системы.

Исследование было проведено профессором физики Сабольч Марка из Колумбийского университета и доцентом Имре Бартосом из Университета Флориды. Пара проанализировала изотопный распад элементов, обнаруженных в древних метеоритах, которые упали на Землю. Отслеживая распад, они смогли определить, когда материал был образован.

Затем эти данные сравнили с численным моделированием химической эволюции нашей галактики и обнаружили потенциальное событие столкновения нейтронных звезд, которое способно объяснить возникновение тяжелых элементов.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что столкновение нейтронных звезд произошло около 4,6 миллиарда лет назад, за тысячу световых лет от нашей (будущей) Солнечной системы.

Это может показаться огромным расстоянием. Однако при рассмотрении столкновений сверхплотных звезд справедливо помещать события в надлежащий контекст. Считается, что Млечный Путь простирается примерно на 100 000 световых лет пространства, и на фоне этого космического критерия тяжёлое столкновение произошло очень близко.

На самом деле настолько близко, что это повлияло на состав планет и Солнца, наделив Землю 0,3 процентами её самых тяжелых элементов.

Если бы подобное событие наблюдалось в наши дни, оно было бы самой яркой точкой в ночном небе.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.