Новые наблюдения подтверждают, что сталкивающиеся нейтронные звезды производят короткие гамма-всплески. При таких столкновениях образуются редкие тяжелые элементы, включая золото.
Все золото Земли, вероятно, образовалось в результате столкновения нейтронных звезд. Мы ценим золото по многим причинам: за его красоту, полезность в качестве украшения и редкость. Золото редко встречается на Земле отчасти потому, что оно также редко встречается во Вселенной. В отличие от таких элементов, как углерод или железо, он не может быть создан внутри звезды. Вместо этого он должен родиться в результате более катастрофического события, подобного тому, которое происходит, известного как короткий гамма-всплеск (GRB).
Наблюдения этого гамма-всплеска свидетельствуют о том, что он возник в результате столкновения двух нейтронных звезд-мертвых ядер звезд, которые ранее взорвались как сверхновые. Более того, уникальное свечение, которое сохранялось в течение нескольких дней в месте нахождения GRB, потенциально указывает на образование значительного количества тяжелых элементов, включая золото.
«По нашим оценкам, количество золота, произведенного и выброшенного во время слияния двух нейтронных звезд, может достигать 10 масс Луны-довольно много побрякушек!»-говорит ведущий автор Эдо Бергер из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Бергер представил это открытие сегодня на пресс-конференции в CfA в Кембридже, штат Массачусетс.
Гамма-всплеск-это вспышка высокоэнергетического света (гамма-лучей) в результате чрезвычайно энергичного взрыва. Большинство из них находится в далекой вселенной. Бергер и его коллеги изучили GRB 130603B, который находится на расстоянии 3,9 миллиарда световых лет от Земли и является одним из ближайших всплесков, наблюдаемых на сегодняшний день.
Гамма-всплески бывают двух разновидностей-длинные и короткие-в зависимости от того, как долго длится вспышка гамма-лучей. GRB 130603B, обнаруженный спутником НАСА Swift 3 июня, длился менее двух десятых секунды. Хотя гамма-лучи быстро исчезли, GRB 130603B также демонстрировал медленно угасающее свечение, в котором преобладал инфракрасный свет. Его яркость и поведение не соответствовали типичному «послесвечению», которое создается, когда высокоскоростная струя частиц врезается в окружающую среду.
Вместо этого свечение вело себя так, словно исходило от экзотических радиоактивных элементов. Богатый нейтронами материал, выбрасываемый сталкивающимися нейтронными звездами, может генерировать такие элементы, которые затем подвергаются радиоактивному распаду, испуская свечение, в котором преобладает инфракрасный свет-именно то, что наблюдала команда.
Команда подсчитала, что в результате гамма-всплеска было выброшено около одной сотой солнечной массы вещества, часть которого состояла из золота. Объединив предполагаемое количество золота, полученного в результате одного короткого гамма-всплеска, с количеством таких взрывов, произошедших за время существования Вселенной, можно сделать вывод, что все золото в космосе могло образоваться в результате гамма-всплесков.
«Перефразируя Карла Сагана, мы все-звезды, и наши украшения-это вещи, связанные со звездами»,-говорит Бергер.