Astrofizikai nustatė, kaip kosmose susiformuoja auksas – pateikė dar vieną būdą

Pagrindinis būdas joms sprogti – dviejų neutroninių žvaigždžių susijungimas, kurio produktas yra pernelyg masyvus, kad galėtų išsilaikyti tokios pat būsenos ir kolapsuoja į juodąją skylę. Susijungimas sukelia trumpą (poros sekundžių ar trumpesnį) gama spindulių žybsnį, o jo metu ypatingai energingi neutronai jungiasi prie įvairių elementų branduolių ir leidžia susiformuoti masyvesniems.

2017 metais įvykęs susijungimas buvo stebėtas tiek elektromagnetinių, tiek gravitacinių bangų detektoriais ir davė labai daug žinių apie vykstančius procesus. Viena iš šių žinių – panašu, kad susidarančių elementų nėra tiek daug, kiek manyta, ir vien šio proceso nepakanka paaiškinti sunkių elementų kilmei.

Dabar mokslininkai pasiūlė alternatyvų kelią šiems elementams atsirasti. Jis taip pat remiasi neutroninių žvaigždžių tarpusavio sąveika, tačiau ne susijungimu, o potvyniniais medžiagos nutempimais. Dvinarės neutroninės žvaigždės narės, sukdamosi viena aplink kitą, gali nutempti dalį kompanionės medžiagos savęs link.

Šiame procese laimi masyvesnė žvaigždė, taigi mažesnioji iš poros ima prarasti masę. Jei procesas vyksta greitai, mažoji žvaigždė gali visai suirti ir prisijungti prie didesniosios. Tačiau jei procesas pakankamai lėtas, mažoji neutroninė žvaigždė, netekusi medžiagos, ima pūstis ir galiausiai gali sprogti.

Apie sprogimo galimybę žinoma jau seniai, bet naujojo tyrimo autoriai apjungė sprogimo modelį su termobranduolinių reakcijų modeliu ir kaip niekad detaliai suskaičiavo proceso eigą. Taip jie nustatė, kad tokio žvaigždės liekanos sprogimo metu irgi susidaro daug sunkių cheminių elementų.

Praktikoje turbūt svarbiausi iš šių elementų mums yra auksas, platina ir neodimis. Apskritai besiformuojančių elementų gausos santykiai gerai atitinka randamus Saulėje, taigi gali būti, kad mūsų žvaigždė formavosi iš medžiagos, daugiausiai praturtintos būtent šiuo būdu.

Tyrimo rezultatai publikuojami The Astrophysical Journal.