Происхождение тяжёлых элементов, таких как золото, остаётся одной из самых интригующих и долгое время нерешённых загадок астрофизики. На протяжении последних десятилетий научное сообщество сходилось во мнении, что золото рождается исключительно в результате столкновений нейтронных звёзд — событий редких, но колоссальных по своей энергетической мощности. Однако новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters в апреле 2025 года, предлагает иную точку зрения, способную существенно скорректировать понимание того, как формируется вещество во Вселенной.
Исследование, проведённое международной группой учёных под руководством Анирудха Пателя из Колумбийского университета, базируется на повторном анализе архивных космических данных, собранных более двух десятилетий назад телескопами NASA и Европейского космического агентства. Эти данные, ранее считавшиеся неинтерпретируемыми, при повторной обработке с использованием современных методов анализа, позволили зафиксировать сигналы, исходящие от редчайших вспышек так называемых магнитаров.
Магнетары — это особый тип нейтронных звёзд с экстремально высоким магнитным полем. Их плотность столь велика, что материя в них существует в совершенно необычных формах, а само пространство искривляется под действием гравитации. В результате внутренних напряжений в их коре могут происходить так называемые «звёздотрясения» — тектонические сдвиги в сверхплотной оболочке, которые сопровождаются всплесками высокоэнергетического гамма-излучения. В определённых случаях, как полагают авторы работы, эти вспышки сопровождаются выбросом вещества, содержащего тяжёлые элементы.
Предложенный механизм, хотя и не подтверждён окончательной физической моделью, логически опирается на известный в ядерной астрофизике процесс быстрого нейтронного захвата. Высокая концентрация нейтронов, характерная для недр нейтронных звёзд, создаёт условия, при которых атомные ядра могут стремительно захватывать свободные нейтроны, переходя в новые, более тяжёлые элементы. При определённых условиях такие процессы могли бы приводить к образованию золота, платины, урана и других элементов, чей синтез невозможен в обычных звёздных недрах.
Ранее предполагалось, что основной источник этих элементов — это так называемые килоновы, возникающие при слиянии двух нейтронных звёзд. Эти явления действительно были зафиксированы, в частности, в 2017 году, когда слияние привело к всплеску излучения, спектрально свидетельствовавшему о присутствии золота. Однако эти события происходят относительно поздно в хронологии Вселенной — спустя миллиарды лет после Большого взрыва.
Именно здесь новая гипотеза производит смещение во временной шкале. Магнетары, согласно расчётам, могли формироваться уже вскоре после рождения первых звёзд — примерно 13,6 миллиарда лет назад. Если они действительно производили золото в своих вспышках, то этот металл является не просто результатом звёздных столкновений, а одним из древнейших материалов, существующих в космосе.
Окончательного доказательства пока нет. Однако запланированная миссия NASA — гамма-телескоп COSI (Compton Spectrometer and Imager), старт которой намечен на 2027 год, сможет пролить свет на эту гипотезу. Устройство будет регистрировать спектральные сигнатуры элементов, выбрасываемых во время гигантских вспышек магнитаров, и, возможно, позволит впервые с достоверностью зафиксировать золото — не как земной металл, а как продукт звёздной катастрофы.
Если эта гипотеза подтвердится, человечество будет вынуждено пересмотреть не только карту происхождения элементов, но и само философское понимание материи. В таком случае окажется, что золото — не побочный продукт космического хаоса, а отпечаток первичной боли звезды, пережившей собственный коллапс. Вещество, вырвавшееся из недр разрушения, чтобы миллиарды лет спустя лечь в основание колец, корон, спутников и легенд.
Золото как пепел космоса. Не ценность — а свидетельство рождения Вселенной.