Следы взрывов сверхновых на океанском дне Земли

Исследователи обнаружили на океанском дне доказательства взрывов сверхновых, которые, должно быть, происходили относительно близко к Земле всего лишь полтора миллиона лет назад

Последний час массивной звезды - весьма захватывающее зрелище. В момент гигантского взрыва, происходящего вслед за распадом ее центра, светимость на короткое время возрастает в миллионы и миллиарды раз, и лишь затем звезду разрывает массивной ударной волной. Такие сверхновые звезды - настоящие сеятели звезд: они катапультируют в Пространство большое количество тяжелых элементов.

Много десятилетий исследователи пытались разгадать, были ли в прошлом сверхновые, рождавшиеся вблизи Солнечной системы, как они влияли на Землю и не могли ли они вызвать массовые вымирания. Две международные группы исследователей пишут в сообщении, вышедшем в Nature, о новых подробных доказательствах звездных взрывов сверхновых в наших ближайших космических окрестностях.

Художественное изображение сверхновой, яркой, как целые галактики Иллюстрация: Greg Stewart / SLAC

Команде, возглавляемой австрийским ученым Антоном Вальнером (Anton Wallner), Австралийский национальный университет, удалось доказать следы нескольких сверхновых на морском дне Тихого океана, Южной Атлантики и Индийского океана. Это стало возможным благодаря нестабильности изотопа железа 60Fe, который был найден в глубоководных пробах, датированных 1,5-3,2 и 6,5-8,7 млн ​​лет и имеет период полураспада 2,6 млн лет. Естественным образом на Земле он практически не возникает. Изотопные сигналы этих периодов позволяют сделать вывод о нескольких сверхновых на расстоянии приблизительно 300 световых лет.

Вторая группа во главе с Дитером Брайтшвертом (Dieter Breitschwerdt), Технический университет, Берлин, смогла реконструировать с помощью изотопного анализа и расчетов моделирования, когда и где точно произошли ближайшие взрывы сверхновых. По их результатам, в последние 15 млн лет было около 16 взрывов сверхновых, что привело к появлению так называемого Локального пузыря, почти свободной от пыли области в межзвездной среде вблизи Солнца. Около половины измеренного 60Fe приходится только на два события, которые произошли в нынешних созвездиях Весов и Вольфа около 2,3 и 1,5 млн лет назад.

Последствия этих взрывов для нашей планеты неясны, но массовых вымираний, причинами которых они стали, не происходило.

"Они были, к счастью, достаточно далеко, чтобы оказать прямое влияние на органическую жизнь на Земле".
Антон Вальнер

Источник: nature.com

Золотая звезда: поиск происхождения золота во Вселенной

Вы думаете, что золото в кольце или часах родилось в шахтах Африки или Австралии? Вовсе нет. Образовался этот драгоценный металл намного дальше.

Исследователи Университета штата Мичиган, работающие совместно с коллегами Технического Университета Дармштадта в Германии, приблизились к ответу на один из самых сложных вопросов науки: где возникли такие тяжелые элементы, как золото?

Есть два возможных претендента на источник происхождения золота - и оба не на Земле:

• сверхновая - массивная звезда, которая в старости разрушилась, а затем взорвалась под действием собственного веса;
• слияние нейтронных звезд, при котором две маленькие, но невероятно массивные звезды объединяются и извергают огромное количество звездных обломков.

Две нейтронные звезды, сливаясь, выбрасывают материю в Космос со скоростью 10-50 % скорости света. Их слияние может быть источником золота и других тяжелых металлов, обнаруженных во Вселенной
Фото: Stefan Rosswog, Jacobs University Bremen

В недавней статье, вышедшей в Physical Review Letters, подробно описано, как для получения точного ответа используются компьютерные модели.

"Сейчас никто не знает ответа. Но эта работа может служить ориентиром для будущих экспериментов и теоретических разработок".
Витольд Назаревич (Witold Nazarewicz), профессор MSU, один из соавторов статьи

Используя имеющиеся данные, часто полученные с помощью высокоэффективных вычислений, ученые смогли смоделировать получение тяжелых элементов в обоих предполагаемых объектах: сверхновой и слиянии нейтронной звезды.

"Наша работа показывает области элементов, где модели обеспечивают хороший прогноз".
Витольд Назаревич

По его словам, исследователи могут определить критические области, где следует проводить на FRIB будущие эксперименты, которые, будут способствовать уменьшению непредсказуемости ядерных моделей.

Источник: msutoday.msu.edu

Астрофизики обнаружили две сверхновых в момент взрыва

Международная команда астрофизиков, возглавляемая Питером Гарнавичем (Peter Garnavich), профессором астрофизики (Университет Нотр-Дам), зафиксировала взрыв двух сверхновых.

С помощью космического телескопа Kepler команда вела три года наблюдения за 50 триллионами звезд. Астрофизики изучали, как сверхзвуковые ударные волны достигали звездной поверхности после взрывов, произошедших глубоко в ядре. Впервые ударная вспышка (Schock Breakout) от взрывающегося сверхгиганта была обнаружена на видимых длинах волн.

Звезды, превышающие Солнце по массе в 10-20 раз, перед взрывом в сверхновые часто раздуваются до сверхгигантов. Они настолько велики, что внутри такой звезды легко поместится орбита Земли. Когда в центре этих крупных космических объектов заканчивается топливо, их ядро ​​коллапсирует до нейтронной звезды, отправляя сверхзвуковую ударную волну, чтобы взорвать всю звезду.

Фото: НАТО

Когда ударная волна достигает поверхности звезды, появляется яркая вспышка света, предсказывающая "Schock Breakout".

Вспышка длится около часа, поэтому нужно быть очень удачливым или непрерывно смотреть на миллионы звезд, чтобы ее заметить, пояснил Гарнавич.

В 2011 году два из этих массивных красных сверхгигантов взорвались "на глазах" у Кеплера. Первый, KSN 2011a, почти в 300 раз превышает Солнце (от нас всего в 700000000 световых лет). Второй, KSN 2011d, больше Солнца приблизительно в 500 раз. От него нас отделяет 1,2 млрд световых лет.

Сверхновые, известные как тип II, начинаются, когда внутренняя печь звезды исчерпывает ядерное топливо, вызывая ​​разрушение его ядра.

Понимание физики этих взрывов позволяет ученым лучше разобраться, как химически сложные семена и сама жизнь были рассеяны в пространстве и времени в галактике Млечный Путь.

Источник: arxiv.org