Исследователи из Калифорнийского технологического института обнаружили, что слияние нейтронных звезд приводит к формированию большей части тяжелых элементов в небольших карликовых галактиках. Элементы, вроде серебра и золота, считаются ключевыми для создания планет и самой жизни.
Более десятков лет ученые пытались разобраться в происхождении большинства самых тяжелых элементов периодической таблицы, включая 95% всего золота на Земле. Теперь известно, что они создаются, когда ядра атомов в звездах улавливают нейтроны. Это быстрый процесс, поэтому его отмечают как «r-процесс».
Есть два благоприятных места для таких событий. Первое – редкий тип звездного взрыва (сверхновая), когда создаются крупные магнитные поля. Второе – слияние двух нейтронных звезд. В августе 2017 года LIGO запечатлел одно такое столкновение.
Чтобы изучить вопрос создания тяжелых элементов в галактиках, ученые рассмотрели несколько ближайших карликовых типов с помощью Обсерватории Кека (Гавайи). Млечный Путь считается галактикой средних размеров, а вот карликовые наделены звездной массивностью примерно в 100000 раз меньше. Исследователи изучали, когда появились самые тяжелые элементы.
Анализ показал, что доминирующие источники r-процесса в карликовых галактиках происходят на относительно длинных временных рамках. То есть, они появились позже в истории Вселенной. Именно задержка выдвигает вариант со столкновением нейтронных звезд на первый план.
Исследователи часто ориентируются именно по карликовым галактикам. Эта разновидность была изолированной, когда появлялись их звезды, позволяя отслеживать накопление r-процесса с течением времени.