Они возникли при слияниях нейтронных звезд или вспышках сверхновых
Химический состав некоторых старых звезд Млечного Пути, обогащенных элементами r-процесса, можно объяснить наличием осколков деления трансурановых ядер. Таким образом, r-процесс мог отвечать за синтез в ранней Вселенной очень тяжелых химических элементов. Статья опубликована в журнале Science.
Самые тяжелые химические элементы рождаются во Вселенной благодаря процессу быстрого захвата атомным ядром нейтронов (r-процесс), который требует для своего протекания экстремальных условий, имеющих место при некоторых взрывах сверхновых и слияниях нейтронных звезд, порождающих вспышки килоновых. То, что это возможно, было подтверждено наблюдательно, однако неясны многие детали синтеза таких элементов, в частности, насколько универсально протекает r-процесс для разных звезд и каковы особенности рождения элементов тяжелее урана.
Группа астрономов во главе с Яном Рёдеререм (Ian Roederer) из Университета Мичигана опубликовала результаты исследований химического состава выборки из 42 старых звезд Млечного Пути, в которых ранее наблюдалось наличие тяжелых элементов, образованных в результате r-процесса, и не было загрязнения элементами, рожденными в результате s-процесса (медленный захват нейтронов ядром). Выборка охватывала диапазоны металличности [Fe/H] от −3,57 до −0,99 и уровня обогащения элементами r-процесса [Eu/Fe] от −0,52 до 1,69.
Исследователи заметили, что звезды с более высоким отношением [Eu/Fe] демонстрируют несколько повышенное содержание некоторых элементов (включая Ru, Rh, Pd, Ag, Gd, Tb, Dy и Yb), по сравнению со звездами с более низким отношением [Eu/Fe], что не может быть следствием универсальности r-процесса. Содержание элементов с зарядом ядра 34-42, 48-52 и 56-62 не коррелирует с отношением [Eu/Fe], а с зарядом 44-47 (Ru, Rh, Pd и Ag) и 63-78 (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Hf, Os и Pt) демонстрирует значительную положительную корреляцию с отношением [Eu/Fe].
Ученые пришли к выводу, что наблюдаемую картину химического состава можно объяснить вкладом осколков деления богатых нейтронами ядер с массовыми числами более 260, рожденных в результате r-процесса, которые попали в звезды из межзвездной среды. По их оценкам, до половины звезд с металличностью [Fe/H] от −3 до −1,5 могут обладать таким загрязнением осколками деления трансурановых ядер, что говорит в пользу доминирующей роли r-процесса в ранней Вселенной.
Ранее мы рассказывали о том, как в гало Млечного Пути нашли звезду из вещества двух популяций звезд.
Это удалось сделать при помощи детектора для поиска темной материи
Физики из эксперимента XENONnT зарегистрировали упругое когерентное рассеяние солнечных нейтрино на ядрах ксенона. Это удалось сделать при помощи детектора для поиска темной материи. Об этом ученые сообщили на конференции IDM, а также в коротком сообщении на официальном сайте эксперимента.