Як повідомляє ScienceAlert, результати нового дослідження свідчать: джерелом цих елементів можуть бути гігантські гамма-спалахи, що виникають під час так званих зоряних землетрусів (starquakes) на магнетарах — особливому типі нейтронних зір із надпотужним магнітним полем.

Що таке магнетар і чому він важливий?

Магнетар — це ультращільна нейтронна зоря, яка утворюється внаслідок гравітаційного колапсу масивної зорі. Його магнітне поле може бути у трильйон разів сильнішим за земне. В умовах екстремального тиску й температури на поверхні магнетара можуть виникати «зоряні землетруси» — розломи в його корі, які супроводжуються сильними спалахами гамма-випромінювання та викидом речовини в космос.

Саме під час таких зоряних землетрусів відбувається синтез важких елементів через r-процес — швидке захоплення нейтронів ядрами атомів, що є ключовим механізмом у формуванні елементів важчих за залізо.

Забута подія 2004 року: спалах, що створив золото?

Команда дослідників проаналізувала дані спалаху магнетара, зафіксованого у 2004 році. Ця подія тоді залишилася без остаточного пояснення, однак нове дослідження демонструє: саме вона відповідає передбаченням моделі синтезу важких елементів у магнетарі.

«Ця подія була майже забута, але ми швидко зрозуміли, що вона ідеально вписується в нашу модель», — пояснив астрофізик Браян Метцгер (Brian Metzger) з Колумбійського університету (Columbia University, New York).

«Це відповідь на одне з питань століття — і вона прийшла завдяки майже забутим архівним даним», — зазначив інший співавтор дослідження Ерік Бернс (Eric Burns) з Університету штату Луїзіана (Louisiana State University).

За оцінками вчених, короткий вибух тривав лише кілька секунд, але за цей час міг створити близько третини маси Землі у вигляді важких металів — зокрема золота та платини.

Чому магнетари — ключ до давнього космосу?

Раніше головною гіпотезою походження важких елементів вважалося зіткнення нейтронних зір. Проте цей процес відбувається відносно пізно в історії Всесвіту. Золото й інші елементи з’явилися набагато раніше — тобто потрібне додаткове джерело.

Магнетари, що утворюються незабаром після вибухів наднових, могли запускати r-процес уже в ранньому Всесвіті. Це робить їх імовірними кандидатами на роль головного космічного «виробника» золота в молодому Всесвіті.

Подальші перспективи: місія NASA COSI

NASA готує запуск широкоформатного гамма-телескопа COSI (Compton Spectrometer and Imager), який буде спеціально налаштований для виявлення гамма-спалахів, що виникають під час синтезу важких елементів. Це має стати вирішальним кроком у підтвердженні або спростуванні нової гіпотези.

«Це неймовірно — усвідомити, що метали, які ми використовуємо щодня в телефонах чи комп’ютерах, могли бути створені у таких екстремальних космічних умовах», — підкреслив астрофізик Анірудх Пател (Anirudh Patel) з Колумбійського університету.

Чому це важливо знати

Відкриття про можливість формування золота, платини та інших важких елементів у надмасивних зоряних спалахах дозволяє інакше подивитися на хімічну еволюцію Всесвіту. Магнетари можуть виявитися не винятком, а правилом для перших мільярдів років космічної історії. Те, що лежить у нас в кишені або на пальці, може бути результатом вибухів, що сталися мільярди років тому на інших кінцях галактики.