НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

Как Вселенная создает золото

Иллюстрация горячего, плотного, расширяющегося облака обломков, от нейтронных звезд незадолго до того, как они столкнулись. Изображение NASA Центра космических полетов Goddard / CI Lab.

 

Наконец, ученые поняли, как Вселенная производит золото. Они увидели, как оно создается в космическом огне двух сталкивающихся звезд через гравитационную волну, которую они излучали.

В течение тысяч лет люди искали способ превратить вещество в золото. Древние алхимики считали этот драгоценный металл наивысшей формой материи. По мере развития человеческого знания мистические аспекты алхимии уступили место наукам, которые мы знаем сегодня. И все же, несмотря на все наши достижения в области науки и техники, история происхождения золота оставалась неизвестной. До сих пор.

Наконец, ученые знают, как Вселенная производит золото. Используя наши самые современные телескопы и детекторы, мы смогли обнаружить, что оно создается в космическом огне двух сталкивающихся звезд, впервые обнаруженных LIGO через гравитационную волну, излучаемую обсерваторией.

Происхождение элементов.

Ученым удалось собрать кусочки, из которых вытекают многие элементы периодической таблицы. Большой взрыв создал водород, самый легкий и самый распространенный элемент. Когда звезды сияют, они перерабатывают водород в более тяжелые элементы, такие как углерод и кислород, элементы жизни. В свои последние годы звезды создают общие металлы — алюминий и железо — и выбрасывают их в космос при различных типах взрывов сверхновых.

На протяжении десятилетий ученые предполагали, что эти звездные взрывы также объясняют происхождение самых тяжелых и самых редких элементов, таких как золото. Это зависит от объекта, оставленного после смерти массивной звезды: нейтронной звезды. Нейтронные звезды в полтора раза превосходят массу солнца, однако, их диаметр около 15 километров. Чайная ложка материала с их поверхности весит 10 миллионов тонн.

Многие звезды во Вселенной находятся в двоичных системах — две звезды, связанные гравитацией и вращающиеся вокруг друг друга. Пара массивных звезд может в конечном итоге стать парой нейтронных звезд. Нейтронные звезды вращаются вокруг друг друга в течение сотен миллионов лет. Но Эйнштейн говорил, что их танец не может длиться вечно. В конце концов, они должны столкнуться.

Обнаруженное массивное столкновение.

Утром 17 августа 2017 года пульсация в космосе прошла через нашу планету. Она был обнаружена детекторами гравитационных волн LIGO и Virgo. Это космическое возмущение исходило от пары нейтронных звезд, сталкивающихся со скоростью в одну треть скорости света. Энергия этого столкновения была невообразима.

Услышав о столкновении, астрономы по всему миру, принялись за работу. Телескопы большие и мелкие сканировали участок неба, откуда пришли гравитационные волны. Двенадцать часов спустя три телескопа увидели новую звезду, названную «килоновой», в галактике NGC 4993, примерно в 130 миллионов световых лет от Земли.

Астрономы захватили свет от космического огня столкнувшихся нейтронных звезд. Пришло время направить самые большие и лучшие в мире телескопы на новую звезду, чтобы увидеть видимый и инфракрасный свет от последствий столкновения. В Чили телескоп Gemini повернул свое большое 26-футовое зеркало к килоновой. NASA направило Хаббл туда же.

Подобно тому, как угли интенсивного костра становятся холодными и тусклыми, послесвечение этого космического огня быстро исчезло. Через несколько дней видимый свет исчез, оставив теплый инфракрасный свет, который также исчез.

Наблюдение за мирозданием ковки золота. Но в этом затухающем свете был закодирован ответ на давний вопрос о том, как производится золото. Просветите солнечный свет через призму, и вы увидите спектр нашего солнца — цвета радуги распространяются от коротковолнового синего света до длинноволнового красного света. Этот спектр содержит отпечатки элементов, связанных и созданных на Солнце. Каждый элемент отмечен уникальным отпечатком линий в спектре, отражающим разную атомную структуру. Спектр килоновы содержал отпечатки самых тяжелых элементов во Вселенной. Его свет несет контрольную сигнатуру материала нейтронной звезды, распадающегося на платину, золото и другие, так называемые элементы «r-процесса».

Впервые люди увидели алхимию в действии, Вселенная превратила вещество в золото. И не просто небольшое количество: это одно столкновение создало по меньшей мере 10 золотых Земель. Возможно на вас сейчас золотые или платиновые украшения. Взгляните на них. Этот металл был создан в атомном огне столкновения нейтронных звезд в нашей собственной галактике миллиарды лет назад — столкновение, подобное тому, которое наблюдали 17 августа.

Что станет с золотом, произведенном в этом столкновении? Оно будет выброшено в космос, и смешается с пылью и газом из своей галактики-хозяина. Возможно, однажды оно станет частью новой планеты, жители которой приступят к тысячелетнему поиску, чтобы понять его происхождение.

 

нравится(4)не нравится(0)

Источники: http://earthsky.org/space/how-the-universe-creates-gold

Столкновение нейтронных звезд озарило небо

Illustration by Robin Dienel courtesy of the Carnegie Institution for Science

 

В понедельник обсерватории LIGO и Virgo объявили о первом обнаружении гравитационных волн, созданных сталкивающимися нейтронными звездами, событие впервые наблюдались как в гравитационных волнах, так и в свете. «Это открывает новую эру в астрономии».

Многие обсерватории одновременно объявили о двух впечатляющих событиях в понедельник (16 октября 2017 года). Одно из них заключается в том, что на базе гравитационно-волновой обсерватории лазерного интерферометра в США (LIGO) и детектора Virgo в Европе в настоящее время обнаружены гравитационные волны от столкновения двух нейтронных звезд; ранее они обнаруживали гравитационные волны только от столкновений черных дыр.

Другое дело, что около 70 наземных и космических обсерваторий также наблюдали это событие, а также видели в оптическом свете в течение 11 часов после обнаружения гравитационных волн. Многие ученые приветствуют это открытие как начало:

«… новой эры в астрономии».

Но почему тогда астрономы периодически заявляют о начале новой эры … почему? Это потому, что каждый раз, когда мы видим Вселенную по-новому или по-другому, мы получаем все новые идеи. Дэвид Шумейкер, пресс-секретарь научного сотрудничества LIGO и старший научный сотрудник Института астрофизики и космических исследований им. Кавли, сказал:

«Это событие даст нам огромное количество информации от информирования о детальных моделях нейтронных звезд и выбросах, которые они производят, к более фундаментальной физике, такой как общая теория относительности. Это подарок».

Нейтронные звезды — самые маленькие и самые плотные звезды, которые, образуются, при взрывах массивных звезд. Взрыв сверхновой, создавший явление гравитационной волны, наблюдаемое этими учеными, произошел более 100 миллионов лет назад, но был замечен с Земли 17 августа.

Гравитационный сигнал, названный GW170817, был обнаружен 17 августа в 8:41 утра двумя идентичными детекторами LIGO, расположенными в Хэнфорде, Вашингтоне и Ливингстоне, штат Луизиана. Данные, предоставленные третьим детектором Virgo, расположенным недалеко от Пизы, Италия, позволили улучшить локализацию космического события, говорят ученые.

Гравитационные волны длились около 100 секунд.

После, многие группы астрономов по всему миру начали лихорадочно искать это событие на куполе неба, используя оптические телескопы. Как оказалось, небольшая группа исследователей из Института Карнеги сделала первое оптическое открытие сверхновой, которая породила слияние нейтронных звезд, менее чем через 11 часов после ее обнаружения с помощью гравитационных волн и гамма-лучей.

Астрономы также получили самые ранние спектры столкновения, которые могут позволить им объяснить, сколько из множества тяжелых элементов Вселенной было создано — актуальный вопрос для астрофизиков.

Это обнаружение действительно открыло двери для нового пути в астрофизике. Я ожидаю, что его будут помнить как одно из наиболее изученных астрофизических событий в истории.

 

нравится(3)не нравится(0)

Источники: http://earthsky.org/space/ligo-virgo-gravitational-waves-neutron-stars-merger