В статье новостей NPR « Астрономы находят гравитационное золото при столкновении нейтронных звезд» упоминается и цитируется « Дэниел Касен , астрофизик-теоретик из Калифорнийского университета в Беркли:»
Он провел поздние ночи, наблюдая за поступающими данными, и говорит, что сталкивающиеся звезды выбросили большое облако мусора.
«Это странный мусор. Это золото и платина, но они смешаны с тем, что вы бы назвали обычными радиоактивными отходами, и это большое облако радиоактивных отходов, которое просто начинает расти как грибы из места слияния», — говорит Касен. «Вначале оно было маленьким, размером с небольшой город, но двигалось так быстро — всего в несколько десятых от скорости света — что через день превратилось в облако размером с солнечную систему».
По его оценкам, это столкновение нейтронных звезд произвело около 200 земных масс чистого золота и, возможно, 500 земных масс платины. «Это смехотворно огромное количество по человеческим меркам», — говорит Касен. У него лично есть платиновое обручальное кольцо, и он отмечает, что «сумасшествие думать, что эти вещи, которые кажутся очень далекими и экзотическими, на самом деле влияют на мир и на нас интимным образом».
Было ли слияние двойных нейтронных звезд необходимым для объяснения обилия тяжелых элементов, таких как золото и платина, или это просто анекдот? Насколько важны двойные нейтронные звезды для содержания тяжелых элементов, таких как золото? Есть ли особая или заметная статья, которую я могу прочитать по этому поводу?
Я уже читал этот ответ , но я ищу лучшее объяснение необходимости такого слияния для объяснения изобилия. Я почти уверен, что ни в одном из наблюдаемых событий гамма-излучения нет ничего, что указывало бы на спектральные линии золота или какого-либо идентифицируемого тяжелого элемента (из-за невероятного доплеровского расширения), поэтому связь должна на самом деле исходить из моделирования.
Создание некоторых очень тяжелых элементов, богатых нейтронами, таких как золото и платина, требует быстрого захвата нейтронов. Это произойдет только в плотных, взрывоопасных условиях, когда плотность свободных нейтронов велика. Долгое время конкурирующие теории и места для r-процесса находились внутри сверхновых с коллапсом ядра и во время слияния нейтронных звезд.
Насколько я понимаю, сверхновым становится все труднее производить (в теоретических моделях) достаточное количество элементов r-процесса, чтобы соответствовать как количеству, так и детальному соотношению распространенности элементов r-процесса в Солнечной системе (см., например , Wanajo et al. 2011). ; Arcones & Thielmann 2012 ). Требуемые условия, в частности очень богатая нейтронами среда в нейтринных ветрах, просто не существуют без точной настройки параметров (см. ниже).
Вместо этого модели, использующие слияния нейтронных звезд, гораздо более устойчивы к теоретическим неопределенностям и успешно производят элементы r-процесса. Вопросительный знак, по-видимому, касается только их частоты в разные периоды эволюции галактики и того, сколько именно обогащенного материала выбрасывается.
Анонс GW170817 делает все это более правдоподобным. Было замечено слияние нейтронных звезд. Поведение оптического и инфракрасного излучения после события соответствует ожиданиям моделей слияния нейтронных звезд (например, Пиан и др., 2017 ; Танвир и др., 2017 ). Особо следует отметить развивающуюся непрозрачность и исчезновение синего и видимого цветов, при этом в спектре преобладает инфракрасное излучение с широкими спектральными характеристиками. Это ожидание расширяющегося облака материала, сильно загрязненного присутствием лантаноидов и других элементов r-процесса ( Chornock et al. 2017 ). Разумное согласие между наблюдениями и моделями предполагает, что в этом взрыве действительно образовалось большое количество элементов r-процесса.
Переход от этого к заявлению о том, что происхождение золота раскрыто (как утверждалось на пресс-конференции), — это слишком большой шаг. Количество произведенного материала r-процесса имеет большие неопределенности и зависит от модели. Скорость слияний ограничена примерно порядком величины в локальной вселенной и не измеряется/известна в ранней вселенной. Можно сказать, что этот канал для производства r-процесса наблюдался непосредственно и поэтому должен быть принят во внимание.
С другой стороны, еще не исключено образование r-процесса каналом сверхновой. По крайней мере, некоторые симуляции, связанные с вращением и магнитными полями, все еще остаются «в игре» (например, Nishimura et al. 2016 ). Возможно, наличие значительного количества материала r-процесса в очень старых бедных металлами звездах требует наличия канала сверхновой, поскольку для слияния нейтронных звезд требуется значительное время (например , Ческути и др., 2015 ; Кот и др., 2017 ) . .
Общая картина пока неясна. В обзоре Сигела (2019) делается вывод о том, что наилучшим образом согласующимся с имеющимися данными является то, что некоторые редкие типы сверхновых с коллапсом ядра (известные как «коллапсары») по-прежнему лучше всего подходят для объяснения элементов r-процесса Млечного Пути. Основным доказательством этого является наличие усилений европия (элемента r-процесса) в некоторых очень старых звездах гало и общая тенденция к уменьшению соотношения Eu/Fe с увеличением Fe, что предполагает более похожее на альфа-элемент место образования для r -процесс - т.е. сверхновые звезды.
ооо
ооо
ооо