Аккреционные диски вокруг черных дыр могут являться своеобразной фабрикой для синтеза таких тяжелых элементов, как золото, серебро, платина, уран и т.д. К такому выводу пришли немецкие физики из Центра по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца в Дармштадте, совместно с коллегами из Бельгии и Японии, смоделировав то, как происходит формирование тех или иных химических элементов во Вселенной. Статья об этом опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.Как резюмировал руководитель исследования Оливер Джаст:
В нашем исследовании мы впервые исследовали скорость преобразования нейтронов и протонов для большого числа конфигураций дисков с помощью сложных компьютерных симуляций, и обнаружили, что диски очень богаты золотом, ураном и другими редкими элементами, но только лишь при соблюдении определенных условий. Решающим фактором является общая масса диска. Чем массивнее диск, тем чаще нейтроны образуются из протонов в результате захвата электронов при испускании нейтрино и доступны для синтеза тяжелых элементов с помощью процесс захвата нейтронов — r-процесса. Однако, если масса диска слишком высока, обратная реакция играет повышенную роль, так что нейтроны повторно захватывают больше нейтрино, прежде чем они покинут диск. Эти нейтроны затем превращаются обратно в протоны, что препятствует процессу захвата нейтронов. Как показывают наши исследование, оптимальная масса аккреционного диска для обильного производства тяжелых элементов составляет 0,01- 0,1 масс Солнц(MSol). Помимо этого данное исследование будет весьма интересным для экзопланетологов, так как наличие богатых тяжелыми элементами аккреционных дисков фактически дает возможность существованию бланет состоящих из урана золота и других тяжелых атомов. Раньше это считалось невозможным, так как тяжелые элементы считались редкими но вселенная как обычно нас удивила.
Правда, как отметил сам Джаст — всё это пока в теория пускай основанная на моделях. Проблема заключается в том, что астрономы пока не знают, как часто встречаются подобные аккреционные диски. Пока на этот счет у нас практически нет данных. Чтобы учёные могли обнаружить "золотые" аккреционные диски собрать нужно создавать ускорители следующего поколения, такие например как строящийся центр FAIR(Facility for Antiproton and Ion Research). В будущем нужные данные с помощью этих инструментов можно будет собирать с беспрецедентной точностью, и тогда мы точно найдем экзотические миры, богатые тяжелыми элементами.
Оценили 8 человек
12 кармы