Крах древней нейтронной звезды создал достаточно золота и урана, чтобы заполнить океаны Земли

Согласно новому исследованию, достаточное количество золота, урана и других тяжелых элементов, примерно равных по массе всем океанам Земли, попало в солнечную систему из-за столкновения двух нейтронных звезд миллиарды лет назад.

По словам исследователей, если бы такое же событие произошло сегодня, свет от взрыва затмил бы все ночное небо и оказался бы губительным для жизни на Земле.

Недавние исследования показали, что большая часть золота и других элементов, более тяжелых, чем железо в периодической таблице Менделеева, родилась в результате катастрофических столкновений нейтронных звезд , которые представляют собой сверхплотные ядра звезд, оставшиеся после взрывов сверхновых.

Первое прямое обнаружение слияния нейтронных звезд произошло на расстоянии 130 миллионов световых лет от нас.

Исследователи проанализировали предыдущие данные древних метеоритов, происхождение которых восходит к ранней солнечной системе, которая сформировалась около 4,6 миллиардов лет назад. Они сфокусировались на следах радиоактивных изотопов, оставленных в метеоритах, которые могли бы привести к столкновению нейтронной звезды. (Изотопы элемента имеют различное число нейтронов.)

Виды относительно короткоживущих радиоактивных изотопов, которые могли бы возникнуть при слиянии нейтронных звезд, больше не присутствуют в Солнечной системе. Тем не менее, предыдущая работа выявила, какие побочные продукты могли бы возникнуть после того, как эти изотопы распались со временем. Ученые проанализировали содержание этих побочных продуктов в древних метеоритах, чтобы определить, когда они были созданы и, следовательно, когда их родительские изотопы могли попасть в Солнечную систему. Они также разработали компьютерные модели Млечного Пути, чтобы увидеть, где могло произойти столкновение нейтронной звезды, чтобы заселить солнечную систему этими изотопами.

Исследователи обнаружили, что огромное количество тяжелых элементов в солнечной системе возникло в результате одного столкновения нейтронной звезды, которое произошло примерно за 80 миллионов лет до рождения Солнечной системы. Основываясь на количестве материала, полученного в результате этого слияния, которое удалось сделать, они предположили, что это слияние произошло примерно в 1000 световых лет от облака газа и пыли, которое в конечном итоге сформировало Солнечную систему. (Для сравнения, галактика Млечный Путь имеет диаметр около 100 000 световых лет.)

Это древнее слияние нейтронных звезд привело бы к тому, что в Солнечной системе было обнаружено около 1,1 миллиарда тонн (1 миллиардов метрических тонн) этих тяжелых элементов.

Другие явления могут генерировать элементы, более тяжелые, чем железо в периодической таблице, такие как звездные взрывы, известные как сверхновые . Тем не менее, они будут генерировать элементы, отличные от тех, что были в древних метеоритах.

Однако, если бы Земля имела несчастье встретиться с любым из полюсов черной дыры, возникшей в результате столкновения нейтронной звезды, это привело бы к катастрофе. Вскоре после того, как произошло слияние, гигантский взрыв, известный как гамма-всплеск, разразится с полюсов новорожденной черной дыры. Хотя он будет длиться всего около секунды, «гамма-всплеск будет излучать больше энергии, чем солнце будет излучать в течение всей своей жизни.

Если бы гамма-лучи от такой вспышки попали на Землю, они поглотили бы верхние слои атмосферы, генерируя ультрафиолетовые лучи. Слияния нейтронных звезд происходят в Млечном Пути только примерно каждые 100 000 лет.

Теперь ученые хотят исследовать, как часто слияния нейтронных звезд происходили в прошлом в Млечном Пути, и понять, как они влияли на эволюцию галактики.

Астрофизик Бартос и его коллега Сабольч Марк из Колумбийского университета в Нью-Йорке подробно изложили свои выводы 1 мая в журнале Nature.